Одновимірна неоднорідна діелектрична структура, як перелаштовуваний резонатор

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorВолошин, А. О.
dc.contributor.authorЧернов, Артем Сергійович
dc.contributor.authorГолубєва, Ірина Петрівна
dc.contributor.authorКазміренко, Віктор Анатолійович
dc.contributor.authorПрокопенко, Юрій Васильович
dc.date.accessioned2020-05-13T09:59:27Z
dc.date.available2020-05-13T09:59:27Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenThe paper presents research on the composite dielectric resonators. This type of resonator consists of dielectric parts, which can move with respect to each other using an external actuator. The air discontinuity between dielectric parts perturbs the electromagnetic field of the resonator and as a result, shifts resonance frequency. As an analytical solution for this kind of structure does not exist, most practical techniques resort to approximate numerical solutions. The electromagnetic field problem for an inhomogeneous dielectric structure consisting of two infinite plates separated by a dielectric layer with a different dielectric constant is solved rigorously. The problem is reduced to a nonlinear eigenvalues and vectors problem. The eigenvalues determine the resonant frequencies, and the vectors represent the electromagnetic field of the resonance structure. It is shown, that the resonant frequency of the basic LM-mode has a high sensitivity to the change of the air layer between dielectric plates. Displacement of the plates in a few percent of its thickness leads to a change in the resonant frequency by tens of percent, depending on the dielectric constant of the plate. The sensitivity of the resonant frequency shift and the tuning range increases as the dielectric constant grows up and the plate thickness decreases. Another factor affected on resonant frequency tuning sensitivity and range is the distribution of the electromagnetic field along the dielectric plate plane. The increase of the electromagnetic field variation in such directions leads to growing sensitivity but reducing the tuning range. Resonant frequencies of LE-mode are less sensitive to a displacement of resonator's parts. The main reason for such a difference is the direction of E-field in inhomogeneity regions. E-field of LM-modes is directed normally to the border between the dialectic plate and air, but the E-field of LE-modes is located parallel to the border. The correlation characteristics of the tuning with the geometric and electrophysical parameters of the plates were established. It has been shown, that resonance frequency tuning occurs without degradation of the resonator's unloaded Q-factor. Moreover, the Q-factor increases due to the redistribution of electromagnetic field energy into the air region where the loss is almost absent. It has been demonstrated, that the regularities for a one-dimensional inhomogeneous structure are valid for inhomogeneous cylindrical dielectric resonators.uk
dc.description.abstractruСтрого решена электродинамическая задача для неоднородной диэлектрической структуры, которая состоит из двух бесконечных пластин, разделенных диэлектрической прослойкой с иной диэлектрической проницаемостью. Задача сведена к нелинейной задаче на собственные числа и векторы. Собственные числа определяют резонансные частоты, а векторы - собственное электромагнитное поле резонансной структуры. Показано, что резонансная частота низшего типа колебаний имеет высокую чувствительность к изменению воздушной про-слойки между диэлектрическими пластинами. Установлена связь характеристик перестройки с геометрическими и электрофизическими параметрами пластин. Показано, что перестройка резонансной частоты происходит без ухудшения собственной добротности резонатора. Продемонстрировано, что установленные закономерности для одномерной неоднородной структуры справедливы для неоднородных диэлектрических резонаторов цилиндрической формы.uk
dc.description.abstractukСтрого розв'язано електродинамічну задачу для неоднорідної діелектричної структури, яка складається з двох нескінченних пластин, розділених діелектричним прошарком з відмінною діелектричною проникністю. Задачу зведено до нелінійної задачі на власні числа та вектори. Власні числа визначають резонансні частоти, а вектори – власне електромагнітне поле резонансної структури. Показано, що резонансна частота нижчого типу коливань має високу чутливість до зміни повітряного прошарку між діелектричними пластинами. Встановлено зв'язок характеристик перелаштування з геометричними та електрофізичними параметрами пластин. Показано, що перелаштування резонансної частоти відбувається без погіршення власної добротності резонатора. Продемонстровано, що встановлені закономірності для одновимірної неоднорідної структури справедливі для неоднорідних діелектричних резонаторів циліндричної форми.uk
dc.format.pagerangeС. 6-17uk
dc.identifier.citationОдновимірна неоднорідна діелектрична структура, як перелаштовуваний резонатор / Волошин А. О., Чернов А. С., Голубєва І. П., Казміренко В. А., Прокопенко Ю. В. // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2019. – Т. 24, № 5(112). – С. 6–17. – Бібліогр.: 19 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.2019.24.5.192449
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/33418
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/uk
dc.sourceМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2019, Т. 24, № 5(112)uk
dc.subjectдіелектричний резонаторuk
dc.subjectефективна діелектрична проникністьuk
dc.subjectмікромеханічне перелаштуванняuk
dc.subjectелектромагнітне полеuk
dc.subjectдобротністьuk
dc.subjectdielectric resonatoruk
dc.subjecteffective dielectric constantuk
dc.subjectmicromechanical tuninguk
dc.subjectelectromagnetic fielduk
dc.subjectQ-factoruk
dc.subjectдиэлектрический резонаторuk
dc.subjectэффективная диэлектрическая проницаемостьuk
dc.subjectмикромеханическая перестройкаuk
dc.subjectэлектромагнитное полеuk
dc.subjectдобротностьuk
dc.subject.udc621.372.413uk
dc.titleОдновимірна неоднорідна діелектрична структура, як перелаштовуваний резонаторuk
dc.title.alternativeOne-Dimensional Non-Uniform Dielectric Structure as Tunable Resonatoruk
dc.title.alternativeОдномерная неоднородная диэлектрическая структура, как перестраиваемый резонаторuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
MEA2019_24-5_p6-17.pdf
Розмір:
936.63 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 24, № 5(112)