Analiza pól EM w falowodach cylindrycznych w stanie nieustalonym

• Autorzy: Słobodzian P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.09.28

Warianty tytułu

EN

Transient analysis of electromagnetic fields in uniform waveguides

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę analizy pól elektromagnetycznych w falowodach cylindrycznych pobudzanych przez źródła impulsowe.Metoda analizy opiera się na równaniach Maxwella w dziedzinie czasu, a związane z nimi zagadnienie brzegowe prowadzi do układu dwóch sprzężonych cząstkowych równań różniczkowych, tj. równania Helmholtza dla wzdłużnych składowych pola E i H oraz równania Kleina- Gordona dla modalnych funkcji amplitudowych. Rozwiązania wymienionego układu równań mają postać szeregów modalnych, które opisują superpozycję nieskończonej liczby rodzajów pola TE i TM. W celu zilustrowania zaproponowanej metody przedstawiono przykład analizy pól EM w falowodzie o przekroju prostokątnym pobudzanym przez planarny, poprzeczny rozkład gęstości prądu elektrycznego o impulsowym przebiegu w dziedzinie czasu. Wyniki analizy ilustrują dynamikę zmienności pól EM w falowodzie cylindrycznym w stanie nieustalonym.

EN

This paper describes a method for transient analysis of electromagnetic fields in uniform waveguides. The method is based on timedomain Maxwell equations and the associated boundary-value problem is described by means of two coupled partial differential equations, namely the Helmholtz equation for longitudinal components E and H fields and the Klein-Gordon equation for modal amplitudes. Solution of those equations has a form of modal series that describe a superposition of infinite number of modes of TE and TM type. In order to illustrate the method an example of transient analysis of EM fields in a rectangular waveguide is presented. The result of calculations presents the dynamics of EM fields in a uniform waveguide during the transient state.

Słowa kluczowe

PL

równania Maxwella; falowodowe rodzaje pola EM; równanie Helmholtza; równanie Kleina-Gordona; analiza stanów nieustalonych

EN

Maxwell equations; waveguide field modes; Helmholtz differential equation; Klein-Gordon differential equation; transient analysis

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 9
• Strony: 106--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Słobodzian P.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Collin R.B., Field theory of guided waves, 2nd ed., IEEE Press/Oxford University Press, New York, 1991
• [2] Felsen L.B., Marcuvitz N., Radiation and scattering of waves, IEEE Press/Oxford University Press, New York, 1994
• [3] Słobodzian P.M., Electromagnetic Analysis of Shielded Microwave Structures. The Surface Integral Equation Approach, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2007
• [4] Benford J., Swegle J.A., Schamiloglu E., High Power Microwaves, 2nd ed.,CRC Press, Taylor &Francis Group, New York, 2007
• [5] Kristensson G., Transient electromagnetic wave propagation in waveguides, Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 9, (1995), 645-671
• [6] Wen G., A time-domain theory of waveguide, PIER - Progress in Electromagnetics Research, vol. 59, (2006), 267-297

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.