Scattering of Electromagnetic Waves by Frequency-Detuned Systems of Dielectric Resonators

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorTrubin, O. O.
dc.date.accessioned2024-11-22T10:16:51Z
dc.date.available2024-11-22T10:16:51Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractThe general problem of scattering on a system of frequency-detuned coupled Dielectric Resonators (DRs) located in one or several transmission lines is considered. The field describing the natural oscillations of the system of detuned DRs is decomposed over the field of partial resonators. A system of equations is derived, the solution of which allows one to determine the frequencies and amplitudes of the system’s natural oscillations. It is shown that the resulting system of equations, by means of algebraic transformations, can be reduced to the problem of determining the eigenfunctions and eigenvalues of a finite-dimensional operator, determined through the elements of the coupling operator of frequency-detuned DRs. The limitations of the proposed calculation method are noted. The solution to the scattering problem is expanded in terms of the natural oscillation field of the system of detuned DRs. A system of linear equations for the amplitudes of forced oscillations is obtained. It is shown that in the particular case of identical resonator frequencies, the found system exactly coincides with the equations obtained previously for various types of DR. General solutions are found for the scattered field on frequency-detuned resonators located in different transmission lines. Several examples are given of calculating the frequency dependences of the scattering matrix for the most interesting structures consisting of coupled dielectric resonators detuned in natural oscillation frequencies. The frequency characteristics of the scattering of two bandstop filters with different stop bands, made on detuned DRs in the same transmission line, are calculated. The frequency dependences of the scattering matrix on two bandpass filters located parallel between regular lines are calculated. The scattering characteristics of bandpass filters of complex designs containing various DRs are calculated: a bandpass filter built on a system of coupled DRs in a transmission line break and several DRs in a regular line, as well as an elliptical bandpass filter. The capabilities of the proposed method are demonstrated by the example of optimizing the scattering characteristics of a demultiplexer built on the basis of two bandpass filters with different passband frequencies. The proposed method also makes it possible to calculate the scattering characteristics of bandpass and bandstop filters with several operating frequency bands used in modern communication systems.
dc.description.abstractotherРозглядається загальна задача розсiювання на системi розстроєних за частотами зв’язаних дiелектричних резонаторiв (ДР), розташованих в однiй або кiлькох лiнiях передачi. Поле, що описує власнi коливання системи розстроєних ДР, розкладається по полю парцiальних резонаторiв. Виводиться система рiвнянь, рiшення якої дозволяє визначити частоти та амплiтуди власних коливань системи. Показано, що отримана система рiвнянь, шляхом алгебраїчних перетворень, може бути зведена до завдання на визначення власних функцiй i власних значень скiнченномiрного оператора, що визначається через елементи оператора зв’язку розстроєних за частотами ДР. Зазначаються обмеження запропонованого методу розрахунку. Розв’язання задачi розсiювання розкладається по полю власних коливань системи розстроєних ДР. Отримано систему лiнiйних рiвнянь для амплiтуд вимушених коливань. Показано, що в окремому випадку однакових частот резонаторiв знайдена система точно збiгається з рiвняннями, отриманими ранiше для ДР рiзних видiв. Знайдено загальнi рiшення для поля розсiювання на розстроєних за частотами резонаторах, що розташовуються у рiзних лiнiях передачi. Наводиться кiлька прикладiв розрахунку частотних залежностей матрицi розсiювання для найцiкавiших структур, що складаються зi зв’язаних розстроєних за частотами власних коливань, дiелектричних резонаторiв. Розраховуються частотнi характеристики розсiювання двох режекторних фiльтрiв з рiзними смугами загородження, виконаних на розстроєних ДР в однiй лiнiї передачi. Розрахованi частотнi залежностi матрицi розсiювання двох смугових фiльтрiв, розташованих паралельно мiж регулярними лiнiями. Розрахованi характеристики розсiювання смугових фiльтрiв складних конструкцiй, що мiстять рiзнi ДР: смуговий фiльтр, побудований на системi зв’язаних ДР у розривi лiнiї передачi та кiлькох ДР у регулярнiй лiнiї, а також елiптичний смуговий фiльтр. Можливостi запропонованого методу демонструються на прикладi оптимiзацiї характеристик розсiювання демультиплексера, побудованого на основi двох смугових фiльтрiв iз рiзними частотними смугами пропускання. Запропонований метод дозволяє також розраховувати характеристики розсiювання смугових та режекторних фiльтрiв з кiлькома смугами робочих частот, що застосовуються у сучасних системах зв’язку.
dc.format.pagerangeС. 5-13
dc.identifier.citationTrubin, O. O. Scattering of Electromagnetic Waves by Frequency-Detuned Systems of Dielectric Resonators / Trubin O. O. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2024. – Вип. 96. – С. . – Бібліогр.: 33 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2024.96.5-13
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/70752
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 96
dc.subjectscattering
dc.subjectdetuned dielectric resonator
dc.subjectscattering matrix
dc.subjectbandpass filter
dc.subjectbandstop filter
dc.subjectelliptical filter
dc.subjectdemultiplexer
dc.subjectрозсiювання
dc.subjectрозстроєний дiелектричний резонатор
dc.subjectматриця розсiювання
dc.subjectсмуговий фiльтр
dc.subjectрежекторний фiльтр
dc.subjectелiптичний фiльтр
dc.subjectдемультiплексер
dc.subject.udc621.372
dc.titleScattering of Electromagnetic Waves by Frequency-Detuned Systems of Dielectric Resonators
dc.title.alternativeРозсiювання електромагнiтних хвиль на розстроєних за частотами системах дiелектричних резонаторiв
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
5-13.pdf
Розмір:
799.09 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 96