WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:     | 1 || 3 |

«Оптичні та фізико-хімічні вимірювання Лозинский // В кн.: Вопросы авиционной науки и техники. М.: НПО “Молния”, 1991, вып. 7. с. 252-266. 2. Лозино-Лозинский Г.Е. Авиационно-космические ...»

-- [ Страница 2 ] --

Метод часткових областей часто використовується в мікрохвильовій теорії [27-29] для моделювання і обчислення параметрів хвилеводних мод у хвилеводах, що мають шарову структуру діелектричного заповнення і ступінчату або смужкову форму металевих поверхонь [30, 31]. Розв’язок задачі методом часткових областей вимагає: 1) знаходження хвилеводних мод для кожної підобласті; 2) задоволення граничних умов на стиках областей; 3) розв’язок чисельними методами, отриманої системи однорідних лінійних рівнянь (розв’язок дисперсійного рівняння).

Метод часткових областей, як правило, застосовується для закритих задач. У цьому випадку поля мод плоских хвилеводів є повною системою функцій для області всередині хвилевода і це надає методу математичної строгості. Для відкритих хвилеводів, таких як мікросмужкова лінія, застосування цього методу є неможливим і в цьому випадку часто застосовують спрощений метод часткових областей оснований на тому, що для перших хвилеводних мод тільки одна хвилеводна мода кожної з плоских підобластей є суттєвою для обчислення полів перших мод [27-29]. В цьому випадку для отримання дисперсійного рівняння необхідно знати тільки комплексний коефіцієнт відбивання цієї моди від бокових стінок хвилевода. Обчислення коефіцієнта відбиття на границі двох плоских структур, є складною задачею, яка часто розв’язуються незалежно від задачі на власні значення [32].

Фактично всі хвилеводи в оптичному діапазоні є відкритими структурами, оскільки електромагнітне поле в оптичному діапазоні може проникати через металевий шар. Тому для розв’язку задачі обчислення полів хвилеводних мод ми застосували спрощений метод часткових областей. Для хвилі плоскої структури, що розповсюджується між двох бокових стінок (див. рис. 4), рівняння резонансу хвилі планарної структури, а отже дисперсійне рівняння, можна записати наступним чином:

2k x a 2 2n (1) з якого легко отримати дисперсійне співвідношення:

k x n / a,

k z k sl k x (2)

ksl – векторне число моди планарного де хвилевода, k x і k z z є x- та z-компоненти векторного числа k sl, відповідно, n- індекс хвилеводної моди (кількість пучностей поля вздовж осі x), і – фаза коефіцієнта відбиття. Таким чином, використання Рис. 4. Схема спрощеного методу часткових областей спрощеного методу часткових областей зводить задачу пошуку мод в складній структурі до задачі находження мод в планарній структурі (за рахунок пониження точності) і до обчислення фази коефіцієнта відбиття моди планарної структури від її бокових стінок.

Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах № 1’ 2011 37 ISSN 2219-9365 Оптичні та фізико-хімічні вимірювання З багатьох типів мікросмужкових ліній, що застосовуються в мікрохвильовій техніці, [32, 33] для близькопольової оптики найбільш цікавим є найпростіший тип, який показано на рис. 5. Ця мікросмужкова лінія складається з прямокутної форми діелектричного циліндра, дві протилежні сторони якого (верхня і нижня) покриті тонким шаром металу однакової товщини.

Зі сказаного вище випливає, що деякі параметри TM0 моди планарної структури в оптичному діапазоні суттєво відрізняються від TEM моди планарної структури мікрохвильового діапазону за причину плазмового резонансу електронів провідності в металі і сильного проникнення поля в метал. До того ж, на відміну від ідеально провідного металу, в оптичному діапазоні тонка плоска симетрична структура металдіелектрик-метал може підтримувати інші типи хвилеводних мод, які також не мають критичних розмірів хвилевода і розповсюджуються при будь яких розмірах мікросмужки, таких наприклад як TM1, TM2 моди.

Наявність інших хвилеводних мод плоскої структури може суттєво вплинути на точність спрощеної моделі мікросмужкової лінії. Тому потрібно підтвердити отриманні оцінки параметрів мод мікросмухкової лінії використавши строгі математичні методи для обчислення їхніх параметрів (непрямі обчислення хвилеводних мод використовуючи пакет програм MWS – оскільки FDTD не дозволяє прямого розв’язку задачі на власні значення для цього випадку) або провівши відповідні експериментальні вимірювання.

Ми використали параметри TM0 моди плоскої структури, отримані аналітичним методом, для тестування точності непрямого FDTD методу для обчислення параметрів хвилеводних мод в оптичному діапазоні. Результати перевірки показані на рис. 6. Оскільки MWS не дає можливості прямого розв’язку задачі на власні значення для випадку металу з великими дисипативними втратами (металеві шари в оптичному діапазоні) то для обчислення полів хвилеводних мод ми використали довгу секцію однорідного оптичного хвилевода.

Для збудження поля в хвилеводній структурі ми використовували TEM моду (основну моду мікросмужкової лінії в мікрохвильовому діапазоні) плоскої структури з ідеально провідними пластинками, яка падала на нашу структуру через співвісний стик цих двох плоских структур (з ідеально провідними щарами і реальними металевими шарами відповідно). Стик двох структур є хвилеводною неоднорідністю в околі якої поле має складну структуру суперпозиції багатьох хвиль. Тому ми використовуємо поле в мікросмужковій лінії на відстані, що в декілька раз перевищує поперечні розміри мікро стрічки, щоб обчислити параметри мод оптичних хвилеводів. Як видно з графіків, приведених на рис.

6, отримані таким чином параметри мікросмужової лінії добре узгоджуються з параметрами TM0 моди, отриманими строгим аналітичним методом. Співставлення значень коефіцієнтів сповільнення і затухання отриманих цими двома методами дало похибку в 1.5 % і 3.2 %, відповідно. Ця похибка не перевищує похибку застосованого різницевого методу.

a) b) Рис. 5. a) Мікросмужкова лінія та b) оптичний прямокутних хвилевод.

В мікросмужковій лінії маленьких поперечних розмірів ( a / 1 ; b / 1 ) можуть розповсюджуватися тільки декілька хвилеводних мод. Тому можна припустити, що їх властивості тісно зв’язані з властивостями перших декількох TMn хвиль, що можуть розповсюджуватися в плоскій металодіелектричній структурі, яку ми проаналізували вище, і наша класифікація хвиль основана на такому припущені. В індексації типів хвиль TMnm мод, перший індекс позначає структуру поля в напрямку осі x (в напрямку паралельному до поверхонь шарової структури), а другий – m, вздовж осі y (вздовж шарів в площині поперечного перерізу).

У всіх наведених нижче результатах, хвилеводні моди збуджуються модами мікросмужкової лінії з ідеально провідними смужками через співвісний стик двох хвилеводів. На рис. 7 приведені характеристики фундаментальної квазі -TM00 моди мікросмужки, обраховані з застосуванням строгого FDTD алгоритму і з допомогою спрощеного метода часткових областей (МЧО), в якому бокові стінки мікросмужкової лінії замінені магнітними стінками ( 0; n 0 ). Спрощений МЧО з магнітними боковими стінками не дає залежності коефіцієнта сповільнення і дисипативних втрат від ширини мікросмужкової лінії, в той час як строга FDTD модель дає різке збільшення коефіцієнта сповільнення при зменшені ширини мікросмужки.

Різниця в характеристиках хвилі, обрахована двома методами, швидко зменшується зі збільшенням ширини мікросмужки і наближається до нуля для широкої мікросмужки ( a b ). Треба також відзначити, що результати для коефіцієнтів сповільнення і затухання, обчисленні FDTD методом завжди перевищують 38 Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах № 1’ 2011 ISSN 2219-9365 Оптичні та фізико-хімічні вимірювання результати, обраховані за спрощеною моделлю, що швидше за все обумовлене тим, що остання не бере до уваги особливість поля на гострих ребрах, де спостерігається значне підвищення інтенсивності поля і його проникнення в метал.

–  –  –

Рис. 7. Коефіцієнт сповільнення (суцільна лінія) і коефіцієнт ослаблення (пунктир) квазі TM00 моди залежно від ширини мікросмужки. Мікросмужкова лінія складається з центральної діелектричної смужки ( 1 =2.25) і двох 20 нм срібних стрічок:

b =40 нм, =790 нм На рис. 8 показана амплітуда електричного поля і густина електричної енергії квазі-TM00 моди мікросмужкової лінії. З приведених графіків видно що поперечні розміри квазі-TM00 моди є наближено рівні поперечним розмірам мікросмужкової лінії. Отже, при зменшені її розмірів до декількох нанометрів поперечник моди зменшиться також до декількох нанометрів. З розподілу амплітуди поля можна побачити, що поле має різкі високі максимуми на гострих ребрах металу зі значним його проникненням в метал, що і приводить до сильнішого сповільнення і збільшення дисипативних втрат TM00 хвилі.

Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


Через це спрощений МЧО може бути використаний тільки для якісного аналізу властивостей мікросмужкової лінії в оптичному Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах № 1’ 2011 39 ISSN 2219-9365 Оптичні та фізико-хімічні вимірювання діапазоні, а для точного розрахунку параметрів хвилеводних мод потрібно застосовувати строгі методи розрахунку. Треба також відмітити, що електричне поле квазі-TM00 моди має пучність електричного поля на кінці мікросмужкової лінії (див. рис. 8), точно так же як і основна мода мікросмужкової лінії в мікрохвильовому діапазоні, і це є важливо для її застосування в СБОМ зонді, оскільки сприяє підсиленню амплітуди електричного поля на вершині зонда.

–  –  –

Ми використали TM10 моду мікросмужки з ідеально-провідним металевими плівками і розмістили електричну стінку в площині x=0 для того щоб збудити квазі-TM10 моду мікросмужкової лінії. Ми також використали основну TM00 – моду мікросмужки з ідеально-провідною металевими шарами і розмістили магнітну стінку в площині x=0 щоб збудити TM10 моду прямокутного хвилевода.

Прямокутний хвилевод являє собою прямокутний діелектричний стрижень покритий з усіх боків однакової товщини металевою плівкою, як показано на. рис. 5 b). На рис. 9 дано порівняння коефіцієнта сповільнення для квазі-TM10 мод прямокутного хвилевода і мікросмужкової лінії обчислених спрощеним МЧО (суцільна лінія) і FDTD методом Рис. 9. Залежність коефіцієнта сповільнення квазі- TM10 моди (пунктир). Фаза коефіцієнта відбиття для МЧО мікросмужкової лінії і прямокутного хвилевода від ширини хвилевода: =790 нм, 1=2.25, t=20нм; FDTD метод-пунктир;

ми взяли з умови співпадіння результатів рівняння спрощ. мет. част. обл. – суцільна лінія (12) з результатами FDTD методу (в даній частотній точці). Ця постійна фаза потім використовувалася в рів. 1 для обчислення коефіцієнтів сповільнення і затухання в досить широкому діапазоні частот. З представлених на рис. 9 графіків видно, що спрощений МЧO (з постійним ) дає коректну залежність коефіцієнта сповільнення від ширини хвилевода для випадку обчислення параметрів квазі-TM10 моди прямокутного хвилевода (основна мода прямокутного хвилевода) і мікросмужкової лінії.

Ми використали квазі-TM01 моду мікросмужової лінії з ідеально провідними смужками (магнітна стінка в площині y = 0) для збудження квазі-TM01 мод в оптичній мікросмужковій лінії. На рис. 10 a) показано розподіл компоненти Ey поля в квазі-TM01 моди по поперечному перерізу мікро смужки для випадку коли її розміри набагато менші за довжину хвилі. Подібно до поля TM1 моди плоскої шарової структури її поле концентрується не в діелектрику а в повітрі біля поверхні метал-повітря. Але TM01 мода має значно більший коефіцієнт сповільнення і дисипативні втрати за моду TM1 плоскої структури, як видно з графіків приведених на рис. 10 b). Це можна об’яснити тим, що поле TM1 моди плоскої структури має мале проникнення в метал для випадку тонкого діелектричного шару. Але, як ми вияснили вище, електричне поле має різкий пік на гострих металевих краях. Внаслідок цих двох ефектів, поле TM01 моди концентрується на гострих краях металевих смужок, і тому для вузьких металевих смужок квазі-TM01 хвиля є поверхневою хвилею, що розповсюджується вздовж металевих країв, інтенсивність поля якої експоненційно спадає при 40 Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах № 1’ 2011 ISSN 2219-9365 Оптичні та фізико-хімічні вимірювання віддаленні від кінців металевих стрічок., як показано на рис. 10 c). Тобто квазі-TM01 мода мікросмужкової лінії має структуру поля і параметри хвилі значно відмінними від структури і параметрів TM1 моди плоскої хвилі. Але для ширших мікросмужок ефект на поля на гострому краї стає менший і структура поля TM01 моди і її параметри стають близькими до структури і параметрів TM1 моди плоскої структури.

–  –  –

сповільнення TM моди від ширини мікросмужкової лінії: b=40 нм, t=20 нм (срібло), 1 =2,25, і =770 нм. (c) Розподіл амплітуди | E | квазі- TM моди по поперечному перерізі мікросмужкової лінії: b=40 нм, a=850 нм, t=20 нм (срібло), =770 нм Основна квазі-TM00 мода хвилевода оптичної мікросмужкової лінії, точно так же як і в мікрохвильовому діапазоні, може розповсюджуватися між двома витягнутими вздовж одної вісі, будь якої поперечної форми металевих пластин і діелектричного циліндра. Так на рис. 11 показано структуру поля фундаментальної квазі-TM00 моди мікросмужкової лінії утвореної круглим скляним циліндром, що покритий з двох протилежних боків смужками срібла, які у вигляді двох хорд витягнуті вздовж скляного циліндра.

Прямокутний хвилевід, що використовується в мікрохвильовій техніці, має, як правило, ширину а вдвічі більшу за її висоту b. TE10 мода з електричним полем направленим вздовж вузької сторони, є основною модою цього хвилевода. Ця мода застосовується для передачі енергії вздовж хвилевода у мікрохвильовій техніці. Умову для відсічки цієї моди можна записати як:

02 k 2 n 2 / a 2 0, (3) 0де хвильове число моди а n – коефіцієнт заломлення діелектрика, що заповнює хвилевод. В оптичному діапазоні, за причини проникнення світла в метал, прямокутний хвилевод є відкритою структурою і тому тільки повільні хвилі можуть розповсюджуватися в ньому без випромінювання. Тому рівняння 02 k 2 k sw 2 / a 2 k 2, (4) може бути використане (в наближенні малих дисипативних втрат) для обчислення точки трансформації фундаментальної моди з розповсюджуючої в витікаючу моду хвилевода. Це рівняння може бути використане для наближеного обчислення умови розповсюдження хвилі в оптичному прямокутному хвилеводі при використані в обчислені коефіцієнта сповільнення k sw TM0 моди плоскої металодіелектричної структури. Вище було встановлено, що коефіцієнт сповільнення TM0 моди плоскої металодіелектричної структури мікросмужки може бути як завгодно великим зі зменшенням товщини металевих і діелектричного шарів. Тому можна отримати умови розповсюдження квазі-TM10 для прямокутного хвилевода з малими розмірами, якщо вибрати достатньо малі товщини металевих стінок і висоту хвилевода.

Чисельне моделювання з використанням FDTD метода показало що це дійсно так.



Pages:     | 1 || 3 |
Похожие работы:

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТУЛЯКОВА НАТАЛІЯ ОЛЕГІВНА УДК 621.372; 616.12-073.7; 519.725 МЕТОДИ НЕЛІНІЙНОЇ СТІЙКОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СКЛАДНИХ ЗАВАД У БІОМЕДИЧНИХ СИГНАЛАХ 05.11.17 – біологічні та медичні прилади і системи АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук ХАРКІВ-2012 Дисертація є рукопис. Робота виконана у Харківському національному університеті радіоелектроніки Міністерства...»

«Додаток 1 Липоводолинська спеціалізована школа І-ІІІ ступенів Липоводолинської районної ради Сумської області Цикл міні-інформацій для уроків на тему “Фізика, здоров’я,навколишнє середовище” 2009р. Рецензент Іщенко В.М. — завідуючий методичним кабінетом відділу освіти Липоводолинської райдержадміністрації. Автор Тимошенко С.О. – вчитель фізики загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів смт.Липова Долина. Фізика. Методичний посібник для вчителів. Формування здорового способу життя на уроках фізики....»

«Проблеми екології та енергозбереження в суднобудуванні VII міжнародна науково-технічна конференція Оцінка природно-ресурсного потенціалу Миколаївської області і проблеми забезпечення його ефективного використання УДК 504.03 Автор: Літвак Ольга Анатоліївна Україна, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова Природно-ресурсний потенціал – це сукупність природних ресурсів і природних умов, які знаходяться у певних географічних межах, що забезпечують економічні, екологічні,...»

«C.П. Ситник Фізика Зошит для контрольних робіт 7 клас ТЕРНОПІЛЬ НАВЧАЛЬНА КНИГА — БОГДАН ББК 22.3я721 74.262.22 С41 Рецензенти: В.Б. Павлюк, вчитель фізики вищої кваліфікаційної категорії Сокальського НВК “Спеціалізована школа І–ІІІ ступенів №3 – Колегіум”; М.А. Гентуш, вчитель фізики вищої кваліфікаційної категорії, старший учитель Сокальської гімназії Сокальського району Львівської області Ситник С.П. С41 Фізика. Зошит для контрольних робіт. 7 кл. — Тернопіль: Навчальна книга – Богдан, 2011....»

«НАУКА В ІНФОРМАЦІЙНОМУ ПРОСТОРІ Матеріали VІI Міжнародної науково-практичної конференції (29-30 вересня 2011 р.) У семи томах Том 6 Актуальні питання економіки Дніпропетровськ Видавець Біла К.О. УДК 336 ББК 65 Н 34 НАУКА В ІНФОРМАЦІЙНОМУ ПРОСТОРІ Матеріали VІІ Міжнародної науково-практичної конференції СКЛАД ВИДАННЯ Том 1. Наукові праці з біології, медицини, технічних, фізико-математичних та хімічних наук Том 5. Педагогіка. Психологія. Комунікативістика Том 2. Історія. Філософія Том 6....»

«ДЕРЖАВНА САНІТАРНО-ЕПІДЕМІОЛОГІЧНА СЛУЖБА УКРАЇНИ ЗАТВЕРДЖУЮ Головний державний санітарний лікар України _ А.М.Пономаренко _ 2011 р. №_ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ щодо застосування засобу Санодез форте з метою дезінфекції, стерилізації та суміщення дезінфекції з достерилізаційним очищенням виробів медичного призначення Організація – розробник: Центральна санітарно-епідеміологічна станція МОЗ України та ТзОВ СаноМарк (Україна). Методичні вказівки призначені для закладів охорони здоров’я та інших...»

«НАУКА В ІНФОРМАЦІЙНОМУ ПРОСТОРІ Матеріали VІI Міжнародної науково-практичної конференції (29-30 вересня 2011 р.) У семи томах Том 3 Державне управління. Юридичні науки Дніпропетровськ Видавець Біла К.О. УДК 34+35 ББК 73 Н 34 НАУКА В ІНФОРМАЦІЙНОМУ ПРОСТОРІ Матеріали VІІ Міжнародної науково-практичної конференції СКЛАД ВИДАННЯ Том 1. Наукові праці з біології, медицини, технічних, фізико-математичних та хімічних наук Том 5. Педагогіка. Психологія. Комунікативістика Том 2. Історія. Філософія Том...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ “КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ” БУРМАК АНДРІЙ ПЕТРОВИЧ УДК 669.11.018:621.785 ФОРМУВАННЯ СТРУКТУРНО-ФАЗОВИХ СТАНІВ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМУ УДАРНОМУ ОБРОБЛЯННІ ТА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОВЕРХНІ АЛЮМІНІЄВОГО СПЛАВУ Д16 Спеціальність 05.16.01 – металознавство та термічна обробка металів АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ 2014 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в...»

«Збірн.наук.праць Уманського НУС. Ч.1. Агрономія. Випуск 73. Умань – 2010.С.360-365. Фахове видання. УДК 5.57.574 ЕКОЛОГІЧНА ЧИСТОТА АГРОЛАНДШАФТІВ І ПРОГРАМОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР Сонько С.П. доктор географічних наук Екологічні проблеми, які виникають при вирощування сільськогосподарських культур умовно можна поділити залежно від масштабу виникнення на три групи. Перша група – проблеми макрорівня, або рівня усієї біосфери, які є найбільш концептуальними. Друга...»

«УДК 004.031.42:378.147 С. В. Сорокіна, В. О. Акмен, Харківський державний університет харчування та торгівлі ЗАСТОСУВАННЯ ІНТЕРАКТИВНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В НАВЧАННІ ТОВАРОЗНАВЦІВ-ЕКСПЕРТІВ Сорокіна С. В., Акмен В. О. Застосування інтерактивних інформаційних технологій в навчанні товарознавців-експертів У сучасній системі освіти значне місце займає самостійна робота студентів. Для підвищення мотивації і активації самостійної роботи товарознавців-експертів запропоновано застосування...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»