Открытый резонатор для сложения мощностей в субтерагерцевом и терагерцевом диапазонах

Abstract

Предмет и цель работы: исследование особенностей возбуждения первого высшего аксиально-несимметричного типа колебаний в открытом резонаторе, включенном в волноводную линию передачи. Методы и методология: Для определения эффективности возбуждения высшего колебания в резонаторе с помощью высшей волны прямоугольного волновода используется коэффициент использования поверхности антенны. Коэффициент отражения от открытого резонатора определяется с помощью известного метода суммирования парциальных коэффициентов отражения от резонансной системы. Результаты: Рассмотрена эффективность возбуждения первого высшего аксиально-несимметричного типа колебаний TEM10q в открытом резонаторе, включенном в волноводную линию передачи, с помощью волны TE20. Исследования проведены с учетом векторного характера электромагнитного поля. Показано, что при определенных размерах возбуждающего элемента связи эффективность возбуждения рабочего колебания составляет 0.867. При этом резонансная система обладает одночастотным откликом в широкой полосе частот. Благодаря этому она может быть применена для сложения мощностей отдельных источников колебаний. Поскольку такая резонансная система позволяет разделить функции согласования по полю и по связи, можно обеспечить любую наперед заданную связь источников с резонансным объемом. Для этого используются одномерные дифракционные решетки (случай Е-поляризации).

Предмет і мета роботи: дослідження особливостей збудження першого вищого аксіально-несиметричного типу коливань у відкритому резонаторі, включеному в хвилеводну лінію передачі. Методи та методологія: Для визначення ефективності збудження вищого коливання в резонаторі за допомогою вищої хвилі прямокутного хвилеводу використовується коефіцієнт використання поверхні антени. Коефіцієнт відбиття від відкритого резонатора визначається за допомогою відомого методу підсумовування парціальних коефіцієнтів відбиття від резонансної системи. Результати: Розглянуто ефективність збудження першого вищого аксіально-несиметричного типу коливань TEM10q у відкритому резонаторі, включеному в хвилеводну лінію передачі, за допомогою хвилі TE20. Дослідження виконано з урахуванням векторного характеру електромагнітного поля. Показано, що за певних розмірів збуджувального елементу зв’язку ефективність збудження робочого коливання складає 0.867. При цьому резонансна система має одночастотний відгук у широкій смузі частот. Завдяки цьому вона може бути застосована для складання потужностей окремих джерел коливань. Оскільки така резонансна система дозволяє розділити функції узгодження за полем та за зв’язком, можна забезпечити будь-який наперед заданий зв’язок джерел з резонансним об’ємом. Для цього використовуються одновимірні дифракційні решітки (випадок Е-поляризації).

Purpose: Study of excitation features for the first higher axialasymmetric type oscillations in an open resonator connected into the waveguide transmission line. Design/methodology/approach: To determine the efficiency of higher oscillation excitation in the resonator by using the highest wave of a rectangular waveguide, the coefficient of the antenna surface utilization is used. The coefficient of reflection from the open resonator is determined by the known method of summation of the partial coefficients of reflection from the resonant system. Findings: The excitation efficiency of the first higher axial asymmetric type TEM10q oscillations in an open resonator connected into the waveguide transmission line, using the TE20 type wave, is considered. The research efforts were made with accounting for the electromagnetic field vector nature. It is shown that for certain sizes of exciting coupler the excitation efficiency of the working excitation is equal to 0.867. Besides, this resonant system has a single frequency response within a wide band of frequencies. Due to this, it can be applied for summation of powers for individual sources of oscillations. Since this resonant system allows separating the matching functions as to the field and coupling, it is possible to provide any prescribed coupling of sources with a resonant volume. For this purpose, one-dimensional diffraction gratings (E-polarization) are used.