О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот
Представлены диаграммы направленности по полю для излучения из открытого конца полого диэлектрического волновода для спектра его собственных мод. При возбуждении в волноводе рабочей моды HE₁₁ и на ряде волноводных неоднородностей возникают побочные гибридные моды. Показано, что их уровень можно опре...
Saved in:
| Published in: | Радіофізика та електроніка |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78092 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот / А.И. Горошко, В.К. Киселёв, С.В. Мизрахи // Радіофізика та електроніка. — 2011. — Т. 2(16), № 4. — С. 87-91. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859818402611200000 |
|---|---|
| author | Горошко, А.И. Киселёв, В.К. Мизрахи, С.В. |
| author_facet | Горошко, А.И. Киселёв, В.К. Мизрахи, С.В. |
| citation_txt | О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот / А.И. Горошко, В.К. Киселёв, С.В. Мизрахи // Радіофізика та електроніка. — 2011. — Т. 2(16), № 4. — С. 87-91. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Радіофізика та електроніка |
| description | Представлены диаграммы направленности по полю для излучения из открытого конца полого диэлектрического волновода для спектра его собственных мод. При возбуждении в волноводе рабочей моды HE₁₁ и на ряде волноводных неоднородностей возникают побочные гибридные моды. Показано, что их уровень можно определить по измерениям амплитуды поля, излученного из волновода, не прибегая к фазовым измерениям и перестройке частоты. Результаты анализа применимы к металлодиэлектрическому и гофрированному волноводам.
The electromagnetic patterns for radiation from open
end of hollow dielectric waveguide in the self mode spectrum are
presented. The hybrid side modes are arised by waveguide
inhomogeneities and when the HE₁₁ mode is excitated. This level
can be determined without phase measurements and frequency
tuning by the amplitude measuring of the field radiation from
waveguide. The analysis is applicable for dielectric-lined and
corrugated waveguides.
Наведено діаграми спрямованості по полю для випромінювання з відкритого кінця порожнистого діелектричного хвилеводу для спектра його власних мод. При збудженні в хвилеводі робочої моди HE₁₁ та на ряді хвилеводних неоднорідностей виникають побічні гібридні моди. Показано, що їх рівень можна визначити за вимірюванням амплітуди поля, випроміненого з хвилеводу, не вдаючись до фазових вимірювань і перестроювання частоти. Результати аналізу придатні
до металодіелектричного та гофрованого хвилеводів.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:23:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
ММІІККРРООХХВВИИЛЛЬЬООВВАА ТТАА ТТЕЕРРААГГЕЕРРЦЦООВВАА ТТЕЕХХННІІККАА
_________________________________________________________________________________________________________________
__________
ISSN 1028−821X Радіофізика та електроніка, 2011, том 2(16), № 4 © ІРЕ НАН України, 2011
УДК 621.317+621.372.821
А. И. Горошко, В. К. Киселев, С. В. Мизрахи
О ВОЗМОЖНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗШИХ ПОБОЧНЫХ ГИБРИДНЫХ МОД
МНОГОМОДОВОГО ВОЛНОВОДА В ТЕРАГЕРЦЕВОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: a_goroshko@ire.kharkov.ua
Представлены диаграммы направленности по полю для излучения из открытого конца полого диэлектрического волно-
вода для спектра его собственных мод. При возбуждении в волноводе рабочей моды HE11 и на ряде волноводных неоднородностей
возникают побочные гибридные моды. Показано, что их уровень можно определить по измерениям амплитуды поля, излученного
из волновода, не прибегая к фазовым измерениям и перестройке частоты. Результаты анализа применимы к металлодиэлектриче-
скому и гофрированному волноводам. Ил. 5. Библиогр.: 15 назв.
Ключевые слова: терагерцевый диапазон частот, полый диэлектрический волновод, уровень возбуждения гибридных мод.
В круглых многомодовых волноводах:
полых диэлектрических (ПДВ), металло-
диэлектрических (dielectric-lined) и гофрирован-
ных, − помимо поперечно электрических мод mTE0
и поперечно магнитных мод mTM 0 , собствен-
ными являются также два набора гибридных
мод nmHE и nmEH , которые одновременно со-
держат электрическую и магнитную продольные
компоненты поля [1−4]. В указанных волноводах
в качестве рабочей моды преимущественно ис-
пользуется линейно поляризованная гибридная
мода 11HE [5−7]. Ниже обозначения гибридных
мод соответствуют принятым в современной
радиотехнической литературе. При этом анали-
тические выражения для компонентов поля гиб-
ридных мод мы используем из работы [1], где
вектор E линейно поляризованных мод располо-
жен в вертикальной плоскости.
Вывод энергии из лазеров ТГц-диа-
пазона, как правило, осуществляется через од-
номерную проволочную решетку, обеспечиваю-
щую линейную поляризацию поля на входе за-
питываемого волновода. Хотя уровень напря-
женности электрического поля лазера максима-
лен на оси волновода [8], закон изменения на-
пряженности поля вдоль радиуса не соответст-
вует строго полю рабочей моды волновода. Ана-
логичная ситуация возникает при запитке вол-
новода от генераторов с выводом энергии через
прямоугольный волновод. Эта несогласован-
ность полей приводит к тому, что при запитке
волновода, а также на его неоднородостях типа
разрывов, помимо рабочей моды 11HE , возбуж-
даются также линейно поляризованные побоч-
ные моды: гибридная мода 12HE и комбиниро-
ванная гибридная мода 3111+−HE [1, 5]. На изги-
бах и при смещении оси волновода возбуждают-
ся побочные моды в виде комбинации мод
0121 TMHE + и 0121 TEHE + [7]. Обычно конст-
рукция самого волновода и соединительных
волноводых узлов исключает возможность воз-
никновения побочных мод заметного уровня.
Небольшие плавные изгибы вызывают очень низ-
кий уровень возбуждения побочных мод [1, 7].
При необходимости cущественно изменить на-
правление оси волновода используются уголко-
вые изломы с плоскими зеркалами. Это приво-
дит к слабому возбуждению только побочных
мод типа 12HE и 3111+−HE .
Наличие в волноводе побочных мод не-
желательно, так как приводит к ошибкам в изме-
рениях, искажениям диаграммы направленности
излучения из волновода и т. п.
Проверить наличие в волноводе побоч-
ных mTM 0 - и mTE0 -мод относительно легко.
Достаточно с помощью наклоненной к оси волно-
вода одномерной проволочной решетки, прово-
лочки которой ортогональны вектору E рабочей
моды 11HE , вывести энергию этих мод из волно-
вода и измерить ее. Поэтому более важный прак-
тический интерес представляет измерение уровня
возбуждения побочных мод 12HE и 3111+−HE , по-
ляризация которых совпадает с поляризацией
рабочей моды.
Характер электрического поля в попереч-
ном сечении волновода диаметром a2 с радиаль-
ной координатой ρ для указанных мод иллюстри-
рует рис. 1.
Как правило, в рассматриваемых случаях
эти три моды поляризованы в одной плоскости.
Если побочные моды возникнут с ориентацией
вектора E в плоскости, ортогональной к плоско-
сти поляризации рабочей моды, их легко устра-
нить из волновода с помощью, например, одно-
мерной проволочной решетки, проволочки кото-
рой параллельны вектору E этих побочных мод.
А. И. Горошко и др. / О возможности измерения низших…
_________________________________________________________________________________________________________________
88
а) б)
в)
Рис. 1. Линии электрического поля основных гибридных мод
НЕ11 (а), НЕ12 (б) и комбинированной гибридной моды НЕ−11+31 (в)
Измерению уровня побочных TE0m-,
TE1m-, TM0m-мод, возникающих в волноводах,
посвящено много работ [например, 9, 10]. Резуль-
таты исследований гибридных побочных мод,
основанных на регистрации излучения из среза
волновода, перпендикулярного к его продольной
оси, отражены в работах [7, 11]. Метод, предло-
женный в работе [11], является универсальным,
однако он требует проведения амплитудно-
фазовых измерений. Осуществлять фазовые из-
мерения в ТГц-диапазоне в настоящее время за-
труднительно. Проведение измерений, аналогич-
но [7], при небольшом отличии фазовых скорос-
тей мод в многомодовом волноводе в ТГц-диапазоне
частот, требует перестройки частоты генератора в
очень широкой полосе частот. Это невозможно
при использовании в качестве генератора лазера и
ряда источников другого типа.
Проанализируем возможность измерения
уровня возбуждения в указанных выше волно-
водах гибридных мод 31111211 ,, +−HEHEHE при
фиксированной частоте генератора по измере-
ниям амплитуды поля в нескольких точках диа-
граммы излучения из среза волновода, перпенди-
кулярного к его продольной оси.
Возможность измерения уровня мод в
волноводе путем измерения диаграммы направ-
ленности излученного поля базируется на следу-
ющих свойствах семейства собственных мод волно-
водов. Однородные волноводы обладают дис-
кретным спектром собственных мод. При одно-
временном распространении в волноводе без по-
терь нескольких собственных мод, в силу их
взаимной ортогональности, электромагнитное
поле каждой собственной моды распространяется
независимо от полей других собственных мод.
В случае линии с диссипативными потерями
справедливо соотношение: колеблющаяся мощ-
ность, переносимая суммой мод через поперечное
сечение волновода, равна сумме колеблющихся
мощностей, переносимых каждой модой в от-
дельности [12].
Произвольное поле в заданном сечении
волновода всегда можно представить в виде раз-
ложения по собственным волноводным модам
,
),,(
,,
000 00
∑∑
∑∑
′+′+
+′+′=′
mn
EHnm
mn
HEnm
m
TMm
m
TEm
nmnm
mm
EdEc
EbEazE φρ
(1)
где
H
mi
mm eAa 0
00
ϕ−= ;
E
mi
mmm eBb 0
000
ϕ−= ;
HE
nmi
nmnm eCc ϕ−= ;
EH
nmi
nmnm eDd ϕ−= . При излучении из волновода от-
дельных мод (1) для соответствующих полей в
дальней зоне сохранится взаимный фазовый
сдвиг, имеющий место на апертуре, так как в сво-
бодном пространстве поля всех излученных мод
волновода распространяются с одинаковой фазо-
вой скоростью. Поэтому в силу линейности урав-
нений Максвелла для суммарного поля в дальней
зоне ),,( ξθRE будет справедливо следующее
разложение:
,
),,(
,,
00 00
∑∑
∑ ∑
++
++=
mn
EHnm
mn
HEnm
m m
TMmTEm
nmnm
mm
EdEc
EbEaRE ξθ
(2)
где поля nmnmmm EHHETMTE EEEE ,,, 00 формируют-
ся излучением соответствующих мод. Следова-
тельно, если поле в дальней зоне разложить по
слагаемым (2), то коэффициенты ,,, 00 nmmm CBA
nmD будут соответствовать относительным уров-
ням мод волновода в плоскости излучающей
апертуры.
Определим поля в дальней зоне на при-
мере квазиоптического ПДВ. Физическая природа
квазиоптических волноводов предполагает значи-
тельные поперечные размеры по сравнению с
длиной рабочей волны и слабую связь полей мод
со стенкой ПДВ. Это приводит к пренебрежимо
малым отражениям на открытом конце волновода
и позволяет воспользоваться для расчетов излучен-
ного поля приближенными методами Гюйгенса-
Кирхгофа. Для системы с несиммметричными
модами более рационально [13] пользоваться
формулировкой принципа Гюйгенса, учитываю-
щей разрыв поля на контуре излучающей поверх-
ности [14]:
∫
∫∫
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡ ′
−′−
−×′+′×∇=
,
1
),,(4
da
dn
Ed
dn
d
E
sdEsdH
i
RE
ψ
ψ
ψψ
ωε
ξθπ
(3)
)136,5(2 aJ ρ
)405,2(0 a
J ρ
)52,5(0 a
J ρ
a
ρ
a
ρ
a
ρ
А. И. Горошко и др. / О возможности измерения низших…
_________________________________________________________________________________________________________________
89
где HE ′′, − электрическое и магнитное поле на
излучающей поверхности; re ikr−=ψ ;
λπμεω 200 ==k − постоянная распростране-
ния в свободном пространстве; λ − длина волны
в свободном пространстве; n − единичная нор-
маль к плоскости излучающей апертуры.
Обозначения координат приведены на
рис. 2.
Рис. 2. Координаты полей в волноводе и в дальней зоне
Для поля в дальней зоне при круглой
апертуре ПДВ выполняются соотношения ρ>>r
и kr 1>> , поэтому используем обычные при-
ближения, заменяя r в фазовом множителе вы-
ражением )cos(sin ξφθρ −−≈ Rr , а в амплитуд-
ном Rr ≈ .
Выражения для полей мод волновода в
работе [1] получены в приближении nmuka ν>> .
Здесь 0εεν = − комплексный коэффициент
преломления материала стенки волновода; nmu −
m-й корень уравнения ;0)(1 =− nmn uJ
11)( <<−kβ ; 1−nJ − функция Бесселя; β − постоян-
ная распространения моды вдоль оси волновода.
Временная зависимость принята равной tie ω .
Используя соотношения ;ψψ ikiR=∇
;φφ adisd −= ;φφadHsdH −= ;φρ adEisdE z−=×′
;cosφψψ ikdnd −= ,EidnEd ′=′ β получим
следующие выражения для полей в дальней зоне
в сферической системе координат:
• Поперечные электрические моды mTE0
)0( =n :
.0
;)cos(
)sin(
)sin(
2
)(
2
0
2
1000
2
==
+×
×
−
−=
−
θ
ξ
βθ
θ
θ
EE
R
ek
uka
kaJuJuaE
R
ikR
m
mm
(4)
• Поперечные магнитные моды mTM 0 )0( =n :
×
−
−=
2
0
2
1000
2
)sin(
)sin(
2
)(
m
mm
uka
kaJuJua
E
θ
θ
θ
;)sin)(coscos( 2
R
ek
ikR−
++× θθβθ (5)
.0== ξEER
• Гибридные моды nmHE )0( ≠n :
×−=
2
)(2
nmnnmn uJua
iEθ
×
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
+
−
−
−++×
×
−
×
−
)cos(
sin
)sin(
2
1
)sin)(coscos(
)sin(
)sin(
2
2
22
1
θβ
θ
θν
θθβθ
θ
θ
k
ka
kaJ
ka
i
k
uka
kaJ
n
nm
n
;)sin(
R
en
ikR−
× ξ (6)
×−=
2
)(2
nmnnmn uJua
iEξ
;cos)cos(
)sin(
)sin(
sin
)sin(
2
1
)sin(
)sin(
22
12
2
22
1
R
enk
uka
kaJ
u
ka
kaJ
n
nka
i
uka
kaJ
ikR
nm
n
nm
n
nm
n
−
−
−
+×
×
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
+×
×
−
+
−
×
ξβθ
θ
θ
θ
θ
ν
θ
θ
0=RE .
Знание полей для мод mTE0 и mTM 0
может быть полезным при оценке возможного
искажения поля при изгибе волновода.
Моды nmEH обладают повышенной само-
фильтрацией в волноводе по сравнению с мода-
ми nmHE , и их можно не учитывать. Но при же-
лании возможно получить выражения для полей в
дальней зоне и для этих мод, если учесть [15], что
для них поле в волноводе описывается не функ-
циями Бесселя )(1 uJ n− , как у мод nmHE , а функ-
циями Бесселя ).(1 uJ n+
Нулевые значения амплитуды электриче-
ского поля волноводных мод располагаются на
окружностях в зависимости от значения парамет-
ра θsinka в точках:
– для мод mTE0 и mTM 0 при luka 0sin =θ , где
lu0 − l-й корень уравнения 0)( 01 =luJ при ml ≠ ;
– для гибридных мод nmHE при nluka =θsin ,
где nlu − l-й корень уравнения 0)(1 =− nln uJ при
ml ≠ ;
n R
r
y
y
x
x
z
0
ξ
θ
ϕ
2a
P(ρ, ϕ, z0)
P(R, θ, ξ)
А. И. Горошко и др. / О возможности измерения низших…
_________________________________________________________________________________________________________________
90
– для гибридных мод nmEH при nluka =θsin ,
где nlu − l-й корень уравнения 0)(1 =+ nln uJ при
ml ≠ .
Максимумы амплитуды электрического
поля в первом приближении совпадают с макси-
мумами выражений:
– для мод mTE0 и mTM 0
2
0
2
1
,
)sin(
)sin(
)(
00
m
TMTE
uka
kaJ
F
vm −
=
θ
θ
θ ; (7)
– для мод nmHE
22
1
)sin(
)sin(
)(
nm
n
HE
uka
kaJ
F
nm −
= −
θ
θ
θ ; (8)
– для мод nmEH
22
1
)sin(
)sin(
)(
nm
n
EH
uka
kaJ
F
nm −
= +
θ
θ
θ . (9)
На рис. 3 представлены расчетные нор-
мированные диаграммы направленности по полю
для мод 11HE , 12HE и 3111+−HE в горизонтальной
плоскости (ξ = 0).
Рис. 3. Нормированные диаграммы направленности по полю в
горизонтальной плоскости (ξ = 0): 1 – рабочей моды HE11;
побочных мод волновода 2 − HE12; 3 − HE−11+31
На рис. 4 и 5 представлены расчетные
нормированные диаграммы по полю для мод
,11HE 12HE и 3111+−HE при ξ = 45, 90° (вертикаль-
ная плоскость) соответственно.
При ξ = 45, 135, 225, 315° диаграмма на-
правленности моды 3111+−HE равна нулю (напря-
женность электрического поля пропорциональна
ξ2cos ).
Электрическое поле в диаграммах гиб-
ридных мод 1211 , HEHE при ξ = 0, 45, 90° и зна-
чениях 110sin ukа ÷=θ синфазно. В диаграмме
моды 3111+−HE при 320sin ukа ÷=θ при 0=ξ и 90°
электрическое поле противофазно, а при ξ = 45°
оно обращается в нуль.
Рис. 4. Нормированные диаграммы направленности по полю
при ξ = 45° для мод: 1 − HE11; 2 − HE12
Рис. 5. Нормированные диаграммы направленности по полю в
вертикальной плоскости (ξ = 90°): 1 – рабочей моды HE11;
побочных мод волновода 2 − HE12; 3 − HE−11+31
Следовательно, в диаграмме излучения
из волновода можно наблюдать следующее:
− в точке G1 с координатами ,sin 11ukа =θ
45=ξ присутствует только электрическое поле
моды 11HE (поле мод 12HE и 3111+−HE равно
нулю);
− в точке G2 с координатами ,sin 12uka =θ
45=ξ присутствует только электрическое поле
моды 12HE (поле мод 11HE и 3111+−HE равно
нулю);
− в точке G3 с координатами ,sin 11uka =θ
0=ξ присутствуют электрические поля мод 11HE
и 3111+−HE (поле моды 12HE равно нулю);
u11 u12 u32 u33
1
3
2
1
0,5
0
–0,5
–1
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15
ka sin θ
u11 u12 u32 u33
1
2
3
1
0,5
0
–0,5
–1
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15
ka sin θ
u11 u13 u14 u12
1
2
1
0,5
0
–0,5
–1
0 2,5 5 7,5 10 12,5 15
ka sin θ
А. И. Горошко и др. / О возможности измерения низших…
_________________________________________________________________________________________________________________
91
− в точке G4 с координатами ,sin 12uka =θ
0=ξ присутствуют электрические поля мод
12HE и 3111+−HE (поле моды 11HE равно нулю).
При измерениях полей в точках G3 или
G4 нас будут интересовать только максимальное
и минимальное значения суммарного поля,
позволяющие определить поле моды 3111+−HE .
Чтобы найти эти значения, следует изменять дли-
ну пути модов в волноводе, добиваясь синфазно-
го и противофазного значений полей мод 11HE и
3111+−HE (точка G3) или 12HE и 3111+−HE (точка G4)
в плоскости излучающей апертуры. Для волновода
диаметром 2а = 20 мм при длине волны λ = 337 мкм
различие фазовых скоростей мод в волноводе
обеспечивает переход от синфазного до противо-
фазного сложения полей на длине волновода
около 1,6 м.
В случае работы с изогнутыми волново-
дами при рабочей моде 11HE может возникнуть
комбинация моды 21HE с 01TE (при изгибе в
H-плоскости) либо с 01TM (при изгибе в
E-плоскости). При излучении из волновода эти
побочные моды совместно с рабочей модой 11HE
формируют несимметричную диаграмму направ-
ленности в плоскости изгиба. Максимальное зна-
чение ассимметрии диаграммы несет информа-
цию об уровне указанных побочных мод.
Выводы. Проведенный анализ диаграмм
направленности излучения собственных мод из
открытого конца ПДВ выявил возможность опре-
деления уровня возбуждения побочных гибрид-
ных мод, возникающих при возбуждении в вол-
новоде рабочей моды 11HE и на неоднородностях
волновода. Он основан на измерениях амплитуды
поля в диаграмме направленности без изменения
частоты. Результаты проведеного анализа приме-
нимы к металлодиэлектрическому и гофрирован-
ному волноводам.
1. Marcatili Е. А. Hollow metallic and dielectric waveguides for
long distance optical transmission and lasers / Е. А. Marcatili,
R. A. Schmeltzer // Bell System Technical J. – 1964. – 43,
N 4. – P. 1783−1809.
2. Казанцев Ю. Н. Круглые волноводы класса «Полый ди-
электрический канал» / Ю. Н. Казанцев, О. А. Харлашкин //
Радиотехника и электрон. – 1984. – 29, № 8. – С. 1441−1450.
3. Carlin J. W. Normal modes in overmodes dielectric-lined
circular waveguide / J. W. Carlin, P. D. Agostino // Bell
System Technical J. – 1973. – 52, N 4. – P. 453−486.
4. Clarricoats P. J. B. Attenuation in corrugated circular wave-
guides. Part1-Theory / P. J. B. Clarricoats, A. D. Olver,
S. L. Chong // Proc. IEE. − 1975. –122, N 11. – P. 1173−1179.
5. Горошко А. И. Исследование полого диэлектрического
лучевода миллиметрового и субмиллиметрового диапазо-
нов волн / А. И. Горошко, Е. М. Кулешов // Радиотехника:
науч.-техн. сб. / Харьков. гос. ун-т. – Х., 1972. – Вып. 21. –
C. 215−219.
6. Very High Power mm-Wave Components in Oversized Wave-
guides / M. Thumm, V. Erckmann, W. Kasparek et al. //
Microwave J. − 1986. – 29, N 11. – P. 103−121.
7. Clarricoats P. J. B. Radiation method for the measurement of
mode conversion levels / P. J. B. Clarricoats, A. D. Olver,
C. G. Parini // Electronics Letters. – 1974. – 10, N 25/26. –
P. 525−526.
8. Техника субмиллиметровых волн / Р. А. Валитов,
С. Ф. Дюбко, В. В. Камышан и др. – М.: Сов. радио, 1969. –
480 с.
9. Klinger Y. The measurement of spurious modes in overmoded
waveguides / Y. Klinger // Proc. IEE. − 1959. − 106B,
suppl. 13. − P. 89−93.
10. Пангонис Л. И. Анализ типов волн по излучению из вол-
новодов с наклонной апертурой / Л. И. Пангонис,
М. В. Персиков // Радиотехника и электрон. − 1971. −
№ 12. − С. 2300−2302.
11. Muller K.E. Uber den Nachweis hoherer Schwingungsformen
in Hohlleitern mit Hilfe des Strahlungsfeldes / K. E. Muller //
Hachrichtentechnik. – 1962. – 12, N 1. – P. 18−26.
12. Вайнштейн Л. А. Электромагнитные волны / Л. А. Вайн-
штейн. − М.: Сов. радио, 1957. – 582 с.
13. Вайнштейн Л. А. Теория дифракции и метод факториза-
ции / Л. А. Вайнштейн. − М.: Сов. радио, 1966. − 431 с.
14. Chu L. J. Calculation of the radiation properties of hollow
pipes and horns / L. J. Chu // J. Appl. Phys. – 1940. – N 11. –
P. 603−610.
15. Snitzer E. Cylindrical dielectric waveguide modes / E. Snitzer //
J. Optical Soc. of America. – 1961. – 51, N 5. – P. 491-498.
A. I. Goroshko, V. K. Kiseliov, S. V. Mizrakhy
THE MEASUREMENT POSSIBILITY
OF LOW SIDE HYBRID MODES
IN THE THZ MULTIMODE WAVEGUIDE
The electromagnetic patterns for radiation from open
end of hollow dielectric waveguide in the self mode spectrum are
presented. The hybrid side modes are arised by waveguide
inhomogeneities and when the HE11 mode is excitated. This level
can be determined without phase measurements and frequency
tuning by the amplitude measuring of the field radiation from
waveguide. The analysis is applicable for dielectric-lined and
corrugated waveguides.
Key words: THz range, hollow dielectric waveguide,
hybrid-mode excitation level.
А. І. Горошко, В. К. Кисельов, С. В. Мізрахі
ПРО МОЖЛИВІСТЬ ВИМІРЮВАННЯ
НИЖЧИХ ПОБІЧНИХ ГІБРИДНИХ МОД
БАГАТОМОДОВОГО ХВИЛЕВОДУ
В ТЕРАГЕРЦОВОМУ ДІАПАЗОНІ ЧАСТОТ
Наведено діаграми спрямованості по полю для ви-
промінювання з відкритого кінця порожнистого діелектрично-
го хвилеводу для спектра його власних мод. При збудженні в
хвилеводі робочої моди HE11 та на ряді хвилеводних неодно-
рідностей виникають побічні гібридні моди. Показано, що їх
рівень можна визначити за вимірюванням амплітуди поля,
випроміненого з хвилеводу, не вдаючись до фазових вимірю-
вань і перестроювання частоти. Результати аналізу придатні
до металодіелектричного та гофрованого хвилеводів.
Ключові слова: терагерцовий діапазон частот,
порожнистий діелектричний хвилевід, рівень збудження
гібридних мод.
Рукопись поступила 17.06.11 г.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78092 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1028-821X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:23:43Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Горошко, А.И. Киселёв, В.К. Мизрахи, С.В. 2015-03-11T05:33:51Z 2015-03-11T05:33:51Z 2011 О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот / А.И. Горошко, В.К. Киселёв, С.В. Мизрахи // Радіофізика та електроніка. — 2011. — Т. 2(16), № 4. — С. 87-91. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 1028-821X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78092 621.317+621.372.821 Представлены диаграммы направленности по полю для излучения из открытого конца полого диэлектрического волновода для спектра его собственных мод. При возбуждении в волноводе рабочей моды HE₁₁ и на ряде волноводных неоднородностей возникают побочные гибридные моды. Показано, что их уровень можно определить по измерениям амплитуды поля, излученного из волновода, не прибегая к фазовым измерениям и перестройке частоты. Результаты анализа применимы к металлодиэлектрическому и гофрированному волноводам. The electromagnetic patterns for radiation from open end of hollow dielectric waveguide in the self mode spectrum are presented. The hybrid side modes are arised by waveguide inhomogeneities and when the HE₁₁ mode is excitated. This level can be determined without phase measurements and frequency tuning by the amplitude measuring of the field radiation from waveguide. The analysis is applicable for dielectric-lined and corrugated waveguides. Наведено діаграми спрямованості по полю для випромінювання з відкритого кінця порожнистого діелектричного хвилеводу для спектра його власних мод. При збудженні в хвилеводі робочої моди HE₁₁ та на ряді хвилеводних неоднорідностей виникають побічні гібридні моди. Показано, що їх рівень можна визначити за вимірюванням амплітуди поля, випроміненого з хвилеводу, не вдаючись до фазових вимірювань і перестроювання частоти. Результати аналізу придатні до металодіелектричного та гофрованого хвилеводів. ru Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України Радіофізика та електроніка Мікрохвильова та терагерцова техніка О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот Про можливість вимірювання нижчих побічних гібридних мод багатомодового хвилеводу в терагерцовому діапазоні частот The measurement possibility of low side hybrid modes in the THz multimode waveguide Article published earlier |
| spellingShingle | О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот Горошко, А.И. Киселёв, В.К. Мизрахи, С.В. Мікрохвильова та терагерцова техніка |
| title | О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот |
| title_alt | Про можливість вимірювання нижчих побічних гібридних мод багатомодового хвилеводу в терагерцовому діапазоні частот The measurement possibility of low side hybrid modes in the THz multimode waveguide |
| title_full | О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот |
| title_fullStr | О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот |
| title_full_unstemmed | О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот |
| title_short | О возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот |
| title_sort | о возможности измерения низших побочных гибридных мод многомодового волновода в терагерцевом диапазоне частот |
| topic | Мікрохвильова та терагерцова техніка |
| topic_facet | Мікрохвильова та терагерцова техніка |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78092 |
| work_keys_str_mv | AT goroškoai ovozmožnostiizmereniânizšihpobočnyhgibridnyhmodmnogomodovogovolnovodavteragercevomdiapazonečastot AT kiselevvk ovozmožnostiizmereniânizšihpobočnyhgibridnyhmodmnogomodovogovolnovodavteragercevomdiapazonečastot AT mizrahisv ovozmožnostiizmereniânizšihpobočnyhgibridnyhmodmnogomodovogovolnovodavteragercevomdiapazonečastot AT goroškoai promožlivístʹvimírûvannânižčihpobíčnihgíbridnihmodbagatomodovogohvilevoduvteragercovomudíapazoníčastot AT kiselevvk promožlivístʹvimírûvannânižčihpobíčnihgíbridnihmodbagatomodovogohvilevoduvteragercovomudíapazoníčastot AT mizrahisv promožlivístʹvimírûvannânižčihpobíčnihgíbridnihmodbagatomodovogohvilevoduvteragercovomudíapazoníčastot AT goroškoai themeasurementpossibilityoflowsidehybridmodesinthethzmultimodewaveguide AT kiselevvk themeasurementpossibilityoflowsidehybridmodesinthethzmultimodewaveguide AT mizrahisv themeasurementpossibilityoflowsidehybridmodesinthethzmultimodewaveguide |