ELECTROMAGNETIC WAVE SCATTERING BY A SYSTEM OF VIBRATORS HAVING VARIABLE IMPEDANCE IN A RECTANGULAR WAVEGUIDE
A problem of electromagnetic wave excitation by finite-dimensional material bodies located in an arbitrary electrodynamic volume was formulated. The problem was reduced to solution of two-dimensional integral equations for electrical surface currents on the material bodies, using the concept of dist...
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім «Академперіодика»
2015
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1203 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Radio physics and radio astronomy |
Institution
Radio physics and radio astronomy| id |
rpra-journalorgua-article-1203 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Radio physics and radio astronomy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2017-05-25T11:13:57Z |
| collection |
OJS |
| language |
Russian |
| topic |
electromagnetic waves impedance vibrator rectangular waveguide varying surface impedance |
| spellingShingle |
electromagnetic waves impedance vibrator rectangular waveguide varying surface impedance Berdnik, S. L. Katrich, V. A. Kiyko, V. I. Nesterenko, M. V. ELECTROMAGNETIC WAVE SCATTERING BY A SYSTEM OF VIBRATORS HAVING VARIABLE IMPEDANCE IN A RECTANGULAR WAVEGUIDE |
| topic_facet |
electromagnetic waves impedance vibrator rectangular waveguide varying surface impedance электромагнитные волны импедансный вибратор прямоугольный волновод переменный поверхностный импеданс електромагнітні хвилі імпедансний вібратор прямокутний хвилевід змінний поверхневий імпеданс |
| format |
Article |
| author |
Berdnik, S. L. Katrich, V. A. Kiyko, V. I. Nesterenko, M. V. |
| author_facet |
Berdnik, S. L. Katrich, V. A. Kiyko, V. I. Nesterenko, M. V. |
| author_sort |
Berdnik, S. L. |
| title |
ELECTROMAGNETIC WAVE SCATTERING BY A SYSTEM OF VIBRATORS HAVING VARIABLE IMPEDANCE IN A RECTANGULAR WAVEGUIDE |
| title_short |
ELECTROMAGNETIC WAVE SCATTERING BY A SYSTEM OF VIBRATORS HAVING VARIABLE IMPEDANCE IN A RECTANGULAR WAVEGUIDE |
| title_full |
ELECTROMAGNETIC WAVE SCATTERING BY A SYSTEM OF VIBRATORS HAVING VARIABLE IMPEDANCE IN A RECTANGULAR WAVEGUIDE |
| title_fullStr |
ELECTROMAGNETIC WAVE SCATTERING BY A SYSTEM OF VIBRATORS HAVING VARIABLE IMPEDANCE IN A RECTANGULAR WAVEGUIDE |
| title_full_unstemmed |
ELECTROMAGNETIC WAVE SCATTERING BY A SYSTEM OF VIBRATORS HAVING VARIABLE IMPEDANCE IN A RECTANGULAR WAVEGUIDE |
| title_sort |
electromagnetic wave scattering by a system of vibrators having variable impedance in a rectangular waveguide |
| title_alt |
РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН СИСТЕМОЙ ВИБРАТОРОВ С ПЕРЕМЕННЫМ ИМПЕДАНСОМ В ПРЯМОУГОЛЬНОМ ВОЛНОВОДЕ РОЗСІЮВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ СИСТЕМОЮ ВІБРАТОРІВ ЗІ ЗМІННИМ ІМПЕДАНСОМ У ПРЯМОКУТНОМУ ХВИЛЕВОДІ |
| description |
A problem of electromagnetic wave excitation by finite-dimensional material bodies located in an arbitrary electrodynamic volume was formulated. The problem was reduced to solution of two-dimensional integral equations for electrical surface currents on the material bodies, using the concept of distributed impedance. Physically correct transition from the resulting integral equations to a system of one-dimensional equations for the currents in thin impedance vibrators, which electrophysical and geometrical parameters are generally irregular over their length, was made. The solution of these equations for the system of two vibrators having varying surface impedance in a rectangular waveguide was found by the generalized method of induced electromotive forces. The results of numerical and experimental studies of electrodynamic characteristics of the structure under consideration are presented.Key words:electromagnetic waves, impedance vibrator, rectangular waveguide, varying surface impedanceManuscript submitted 11.11.2014Radio phus. radio astron. 2015, 20(1): 64-75 REFERENCES1. AL-HAKKAK, M. J., 1969. Experimental investigation of the inputimpedance characteristics of an antenna in a rectangular waveguide. Electron. Lett. vol. 5, is. 21, pp. 513–514. DOI: https://doi.org/10.1049/el:19690385 2. CRAVEN, G. F. and MOK, C. K., 1971. The design of evanescent mode waveguide bandpass filters for a prescribed insertion loss characteristic. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 19, is 3, pp. 295–308. DOI: 10.1109/TMNT.1971.1127503 3. EISENHART, R. L. and KHAN, P. J., 1971. Theoretical and experimental analysis of a waveguide mounting structure. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 19, is. 8, pp. 706–719. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1971.1127612 4. PETLENKO, V. A. and NESTERENKO, M. V., 1984. Current distribution and resonance of rod conductors in a rectangular waveguide. Radiophys. Quantum Electron. vol. 27, is. 3, pp. 236–241. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01035044 5. LOPUCH, S. L. and ISHII, T. K., 1984. Field distribution of two conducting posts in a waveguide. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 32, is. 1, pp. 29–33. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1984.1132607 6. WILLIAMSON, A. G., 1986. Variable-length cylindrical post in a rectangular waveguide. IEE Proc. H. vol. 133, no. 1, pp. 1–9. DOI: 10.1049/ip-h-2:19860001 7. HASHEMI-YEGANEH, S. and BIRTCHER, C. R., 1994. Numerical and experimental studies of current distributions on thin metallic posts inside rectangular waveguides. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 42, is. 6, pp. 1063–1068. DOI: https://doi.org/10.1109/22.293577 8. ROELVINK, J. and WILLIAMSON, A. G., 2005. Reactance of hollow, solid, and hemispherical-cap cylindrical posts in rectangular waveguide. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 53, is. 10, pp. 3156–3160. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.2005.855356 9. KIRILENKO, A., KULIK, D., MOSPAN, L. and RUD, L., 2008. Two notched band two post waveguide. In: 12th Int. Math. Methods Electromagn. Theory Conf. Proceedings. Odesa, Ukraine, pp. 164–166.https://doi.org/10.1109/mmet.2008.4580925 10. TOMASSONI, C. and SORRENTINO, R., 2013. Anew class pseudoelliptic waveguide filters using dual-post resonators. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 61, is. 6, pp. 2332–2339. DOI: 10.11109/TMTT.2013.2258171 11. MOSPAN, L. P., PRIKOLOTIN, S. A., STESHENKO, S. O. and KIRILENKO, A. A., 2013. Spectral Properties of a Rectangyular Waveguide Section with Two Uneven Rectangular POSTS. Radio Phys. Radio Astron. vol. 18, no. 4, pp. 349–356 (in Russian). 12. CASSEDY, E. S. and FAINBERG, J., 1960. Back scattering cross sections of cylindrical wires of finite conductivity. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 8, no. 1, pp. 1–7. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1960.1144803 13. KING, R. W. P. and WU, T. T., 1966. The imperfectly conducting cylindrical transmitting antenna. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 14, no. 5, pp. 524–534. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1966.1138753 14. GLUSHKOVSKY, E. A., LEVIN, B. M. and RABINOVICH, E. Ya., 1967. Integral Equation for the Current in Thin Impedance Radiator. Radiotekhnika. vol. 22, no. 12. pp. 18–23 (in Russian). 15. LAMENSDORF, D., 1967. An experimental investigation of dielectric-coated antennas. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 15, no. 6, pp. 767–771. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1967.1139049 16. INAGAKIi, N., KUKINO, O. and SEKIGUCHIi, T., 1972. Integral equation analysis of cylindrical antennas characterized by arbitrary surface impedance. IEICE Trans. Commun. vol. 55-B, no. 6, pp. 683–690. https://doi.org/10.1109/8.387174 17. BRETONES, A. R., MARTIN, R. G. and GARCIA, I. S., 1995. Time-domain analysis of magnetic-coated wire antennas. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 43, no. 6, pp. 591–596. DOI: 10.1109/8.387174https://doi.org/10.1109/8.387174 18. NESTERENKO, M. V., 2003. Electromagnetic Radiation of Thin Impedance Vibrators in Homogeneous Isotropic Dissipative Medium. Radio Phys. Radio Astron. vol. 8, no. 2, pp. 207–216 (in Russian). 19. HANSON, G. W., 2008. Radiation efficiency of nano-radius dipole antennas in the microwave and far-infrared regimes. IEEE Antennas Propag. Mag. vol. 50, no. 3, pp. 66–77. DOI: https://doi.org/10.1109/MAP.2008.4563565 20. NESTERENKO, M. V., KATRICH, V. A., PENKIN, Yu. M., DAKHOV, V. M. and BERDNIK, S. L., 2011. Thin Impedance Vibrators. Theory and Applications. New York: Springer Science+Business Media. 21. LEWIN, L., 1981. Theory of Waveguides: Techniques for Solution of Waveguide Problems. Moscow, Russia: Radio i Svyaz' Publ. (in Russian). 22. GARB, K. L., FRIDBERG, P. S. and YAKOVERr, I. M., 1982. Electromagnetic wave scattering by a thin impedance film in a rectangular waveguide. Radiotekhnika i Elektronika. vol. 27, no. 4, pp. 690–695 (in Russian). 23. YAKOVER, I.M., 1983. H10 mode scattering by a thin resonant impedance rod in a rectangular waveguide. Litovskiy fizicheskiy sbornik. vol. 23, no. 1, pp. 34–40 (in Russian). 24. GOROBETS, N. N., NESTERENKO, M. V., PETRENKO, V. A. and KHIZHNYAK, N. A., 1984. Thin impedance vibrator in a rectangular waveguide. Radiotekhnika. vol. 39, no. 1, pp. 65–68 (in Russian). 25. NESTERENKO , M. V. and PETRENKO, V. A., 1988. Current distribution and resonance frequencies of thin impedance dipoles in a rectangular waveguide. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Radioelektronica. vol. 31, no. 2, pp. 80–82 (in Russian). 26. GOROBETS, N. N., NESTERENKO , M. V. and PETRENKO, V. A., 1990. Resonance characteristics of thin impedance dipoles in a cutoff rectangular waveguide. Radiotekhnika. vol. 45, no. 3, pp. 57–59 (in Russian). 27. NESTERENKO, M. V., BELOGUROV, E. Yu., KATRICH, V. A. and KIJKO, V. I., 2008. H10 mode scattering by a thin resonant impedance vibrator with variable radius in a rectangular waveguide. Visn. Khark. Nats. Univ. Radiofizyka ta Elektronika. no. 806, pp. 14–17 (in Russian). 28. WU, T. T. and KING, R. W. P., 1965. The cylindrical antenna with non reflecting resistive loading. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 13, no. 3, pp. 369–373. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1965.1138429 29. GLUSHKOVSKY, E. A., IZRAILIT, A. B., LEVIN, B. M. and RABINOVICH, E. Ya., 1967. Linear antennas with variable surface impedance. In: Antenny. Moskow, Russia: Svyaz' Publ. is. 2, pp. 154–165 (in Russian). 30. SHEN, L.-C., 1967. An experimental study of the antenna with non reflecting resistive loading. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 15, no. 5, pp. 606–611. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1967.1139025 31. TAYLOR, C. D., 1968. Cylindrical transmitting antenna: tapered resistivity and multiple impedance loadings. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 16, no. 2, pp. 176–179. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1968.1139146 32. RAO, B. L. J., FERRIS, J. E. and ZIMMERMAN, W. E., 1969. Broadband characteristics of cylindrical antennas with exponentially tapered capacitive loading. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 17, no. 2, pp. 145–151 DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1969.1139408 33. NESTERENKO, M. V., 2005. Electromagnetic Wave Scattering by Variable Surface Impedance Thin Vibrators. Radio Phys. Radio Astron. vol. 10, no. 4, pp. 408–417 (in Russian). 34. GARB, K. L., FRIDBERG, P. S., and YAKOVER, I. M., 1985. H10 mode diffraction on resistive thin film with surface impedance stepwise change in rectangular waveguide. Radiotekhnika i Elektronika. vol. 30, no. 1. pp. 41–48 (in Russian). 35. NESTERENKO, M. V. and BELOGUROV, E. Yu., 2006. H10 mode scattering by thin vibrator with variable impedance in rectangular waveguide. Radioelektronika i Informanika. no. 1(32), pp. 8–12 (in Russian). 36. KHIZHNYAK, N. A., 1986. Integral equations of macroscopic electrodynamics. Kyiv, Ukraine: Naukova Dumka Publ. (in Russian). 37. BERDNIK, S. L., PENKIN, D. Yu., KATRICH, V. A., PENKIN, Yu. M. and NESTERENKO, M. V., 2014. Using the Concept of Surface Impedance in Problems of Electrodynemics (75 Years Later). Radio Phys. Radio Astron. vol. 19, no. 1, pp. 57–80 (in Russian). |
| publisher |
Видавничий дім «Академперіодика» |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1203 |
| work_keys_str_mv |
AT berdniksl electromagneticwavescatteringbyasystemofvibratorshavingvariableimpedanceinarectangularwaveguide AT katrichva electromagneticwavescatteringbyasystemofvibratorshavingvariableimpedanceinarectangularwaveguide AT kiykovi electromagneticwavescatteringbyasystemofvibratorshavingvariableimpedanceinarectangularwaveguide AT nesterenkomv electromagneticwavescatteringbyasystemofvibratorshavingvariableimpedanceinarectangularwaveguide AT berdniksl rasseânieélektromagnitnyhvolnsistemojvibratorovsperemennymimpedansomvprâmougolʹnomvolnovode AT katrichva rasseânieélektromagnitnyhvolnsistemojvibratorovsperemennymimpedansomvprâmougolʹnomvolnovode AT kiykovi rasseânieélektromagnitnyhvolnsistemojvibratorovsperemennymimpedansomvprâmougolʹnomvolnovode AT nesterenkomv rasseânieélektromagnitnyhvolnsistemojvibratorovsperemennymimpedansomvprâmougolʹnomvolnovode AT berdniksl rozsíûvannâelektromagnítnihhvilʹsistemoûvíbratorívzízmínnimímpedansomuprâmokutnomuhvilevodí AT katrichva rozsíûvannâelektromagnítnihhvilʹsistemoûvíbratorívzízmínnimímpedansomuprâmokutnomuhvilevodí AT kiykovi rozsíûvannâelektromagnítnihhvilʹsistemoûvíbratorívzízmínnimímpedansomuprâmokutnomuhvilevodí AT nesterenkomv rozsíûvannâelektromagnítnihhvilʹsistemoûvíbratorívzízmínnimímpedansomuprâmokutnomuhvilevodí |
| first_indexed |
2025-12-02T15:35:15Z |
| last_indexed |
2025-12-02T15:35:15Z |
| _version_ |
1850763747676651520 |
| spelling |
rpra-journalorgua-article-12032017-05-25T11:13:57Z ELECTROMAGNETIC WAVE SCATTERING BY A SYSTEM OF VIBRATORS HAVING VARIABLE IMPEDANCE IN A RECTANGULAR WAVEGUIDE РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН СИСТЕМОЙ ВИБРАТОРОВ С ПЕРЕМЕННЫМ ИМПЕДАНСОМ В ПРЯМОУГОЛЬНОМ ВОЛНОВОДЕ РОЗСІЮВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ СИСТЕМОЮ ВІБРАТОРІВ ЗІ ЗМІННИМ ІМПЕДАНСОМ У ПРЯМОКУТНОМУ ХВИЛЕВОДІ Berdnik, S. L. Katrich, V. A. Kiyko, V. I. Nesterenko, M. V. electromagnetic waves; impedance vibrator; rectangular waveguide; varying surface impedance электромагнитные волны; импедансный вибратор; прямоугольный волновод; переменный поверхностный импеданс електромагнітні хвилі; імпедансний вібратор; прямокутний хвилевід; змінний поверхневий імпеданс A problem of electromagnetic wave excitation by finite-dimensional material bodies located in an arbitrary electrodynamic volume was formulated. The problem was reduced to solution of two-dimensional integral equations for electrical surface currents on the material bodies, using the concept of distributed impedance. Physically correct transition from the resulting integral equations to a system of one-dimensional equations for the currents in thin impedance vibrators, which electrophysical and geometrical parameters are generally irregular over their length, was made. The solution of these equations for the system of two vibrators having varying surface impedance in a rectangular waveguide was found by the generalized method of induced electromotive forces. The results of numerical and experimental studies of electrodynamic characteristics of the structure under consideration are presented.Key words:electromagnetic waves, impedance vibrator, rectangular waveguide, varying surface impedanceManuscript submitted 11.11.2014Radio phus. radio astron. 2015, 20(1): 64-75 REFERENCES1. AL-HAKKAK, M. J., 1969. Experimental investigation of the inputimpedance characteristics of an antenna in a rectangular waveguide. Electron. Lett. vol. 5, is. 21, pp. 513–514. DOI: https://doi.org/10.1049/el:19690385 2. CRAVEN, G. F. and MOK, C. K., 1971. The design of evanescent mode waveguide bandpass filters for a prescribed insertion loss characteristic. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 19, is 3, pp. 295–308. DOI: 10.1109/TMNT.1971.1127503 3. EISENHART, R. L. and KHAN, P. J., 1971. Theoretical and experimental analysis of a waveguide mounting structure. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 19, is. 8, pp. 706–719. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1971.1127612 4. PETLENKO, V. A. and NESTERENKO, M. V., 1984. Current distribution and resonance of rod conductors in a rectangular waveguide. Radiophys. Quantum Electron. vol. 27, is. 3, pp. 236–241. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01035044 5. LOPUCH, S. L. and ISHII, T. K., 1984. Field distribution of two conducting posts in a waveguide. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 32, is. 1, pp. 29–33. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1984.1132607 6. WILLIAMSON, A. G., 1986. Variable-length cylindrical post in a rectangular waveguide. IEE Proc. H. vol. 133, no. 1, pp. 1–9. DOI: 10.1049/ip-h-2:19860001 7. HASHEMI-YEGANEH, S. and BIRTCHER, C. R., 1994. Numerical and experimental studies of current distributions on thin metallic posts inside rectangular waveguides. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 42, is. 6, pp. 1063–1068. DOI: https://doi.org/10.1109/22.293577 8. ROELVINK, J. and WILLIAMSON, A. G., 2005. Reactance of hollow, solid, and hemispherical-cap cylindrical posts in rectangular waveguide. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 53, is. 10, pp. 3156–3160. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.2005.855356 9. KIRILENKO, A., KULIK, D., MOSPAN, L. and RUD, L., 2008. Two notched band two post waveguide. In: 12th Int. Math. Methods Electromagn. Theory Conf. Proceedings. Odesa, Ukraine, pp. 164–166.https://doi.org/10.1109/mmet.2008.4580925 10. TOMASSONI, C. and SORRENTINO, R., 2013. Anew class pseudoelliptic waveguide filters using dual-post resonators. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. 61, is. 6, pp. 2332–2339. DOI: 10.11109/TMTT.2013.2258171 11. MOSPAN, L. P., PRIKOLOTIN, S. A., STESHENKO, S. O. and KIRILENKO, A. A., 2013. Spectral Properties of a Rectangyular Waveguide Section with Two Uneven Rectangular POSTS. Radio Phys. Radio Astron. vol. 18, no. 4, pp. 349–356 (in Russian). 12. CASSEDY, E. S. and FAINBERG, J., 1960. Back scattering cross sections of cylindrical wires of finite conductivity. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 8, no. 1, pp. 1–7. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1960.1144803 13. KING, R. W. P. and WU, T. T., 1966. The imperfectly conducting cylindrical transmitting antenna. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 14, no. 5, pp. 524–534. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1966.1138753 14. GLUSHKOVSKY, E. A., LEVIN, B. M. and RABINOVICH, E. Ya., 1967. Integral Equation for the Current in Thin Impedance Radiator. Radiotekhnika. vol. 22, no. 12. pp. 18–23 (in Russian). 15. LAMENSDORF, D., 1967. An experimental investigation of dielectric-coated antennas. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 15, no. 6, pp. 767–771. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1967.1139049 16. INAGAKIi, N., KUKINO, O. and SEKIGUCHIi, T., 1972. Integral equation analysis of cylindrical antennas characterized by arbitrary surface impedance. IEICE Trans. Commun. vol. 55-B, no. 6, pp. 683–690. https://doi.org/10.1109/8.387174 17. BRETONES, A. R., MARTIN, R. G. and GARCIA, I. S., 1995. Time-domain analysis of magnetic-coated wire antennas. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 43, no. 6, pp. 591–596. DOI: 10.1109/8.387174https://doi.org/10.1109/8.387174 18. NESTERENKO, M. V., 2003. Electromagnetic Radiation of Thin Impedance Vibrators in Homogeneous Isotropic Dissipative Medium. Radio Phys. Radio Astron. vol. 8, no. 2, pp. 207–216 (in Russian). 19. HANSON, G. W., 2008. Radiation efficiency of nano-radius dipole antennas in the microwave and far-infrared regimes. IEEE Antennas Propag. Mag. vol. 50, no. 3, pp. 66–77. DOI: https://doi.org/10.1109/MAP.2008.4563565 20. NESTERENKO, M. V., KATRICH, V. A., PENKIN, Yu. M., DAKHOV, V. M. and BERDNIK, S. L., 2011. Thin Impedance Vibrators. Theory and Applications. New York: Springer Science+Business Media. 21. LEWIN, L., 1981. Theory of Waveguides: Techniques for Solution of Waveguide Problems. Moscow, Russia: Radio i Svyaz' Publ. (in Russian). 22. GARB, K. L., FRIDBERG, P. S. and YAKOVERr, I. M., 1982. Electromagnetic wave scattering by a thin impedance film in a rectangular waveguide. Radiotekhnika i Elektronika. vol. 27, no. 4, pp. 690–695 (in Russian). 23. YAKOVER, I.M., 1983. H10 mode scattering by a thin resonant impedance rod in a rectangular waveguide. Litovskiy fizicheskiy sbornik. vol. 23, no. 1, pp. 34–40 (in Russian). 24. GOROBETS, N. N., NESTERENKO, M. V., PETRENKO, V. A. and KHIZHNYAK, N. A., 1984. Thin impedance vibrator in a rectangular waveguide. Radiotekhnika. vol. 39, no. 1, pp. 65–68 (in Russian). 25. NESTERENKO , M. V. and PETRENKO, V. A., 1988. Current distribution and resonance frequencies of thin impedance dipoles in a rectangular waveguide. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Radioelektronica. vol. 31, no. 2, pp. 80–82 (in Russian). 26. GOROBETS, N. N., NESTERENKO , M. V. and PETRENKO, V. A., 1990. Resonance characteristics of thin impedance dipoles in a cutoff rectangular waveguide. Radiotekhnika. vol. 45, no. 3, pp. 57–59 (in Russian). 27. NESTERENKO, M. V., BELOGUROV, E. Yu., KATRICH, V. A. and KIJKO, V. I., 2008. H10 mode scattering by a thin resonant impedance vibrator with variable radius in a rectangular waveguide. Visn. Khark. Nats. Univ. Radiofizyka ta Elektronika. no. 806, pp. 14–17 (in Russian). 28. WU, T. T. and KING, R. W. P., 1965. The cylindrical antenna with non reflecting resistive loading. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 13, no. 3, pp. 369–373. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1965.1138429 29. GLUSHKOVSKY, E. A., IZRAILIT, A. B., LEVIN, B. M. and RABINOVICH, E. Ya., 1967. Linear antennas with variable surface impedance. In: Antenny. Moskow, Russia: Svyaz' Publ. is. 2, pp. 154–165 (in Russian). 30. SHEN, L.-C., 1967. An experimental study of the antenna with non reflecting resistive loading. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 15, no. 5, pp. 606–611. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1967.1139025 31. TAYLOR, C. D., 1968. Cylindrical transmitting antenna: tapered resistivity and multiple impedance loadings. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 16, no. 2, pp. 176–179. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1968.1139146 32. RAO, B. L. J., FERRIS, J. E. and ZIMMERMAN, W. E., 1969. Broadband characteristics of cylindrical antennas with exponentially tapered capacitive loading. IEEE Trans. Antennas Propag. vol. 17, no. 2, pp. 145–151 DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1969.1139408 33. NESTERENKO, M. V., 2005. Electromagnetic Wave Scattering by Variable Surface Impedance Thin Vibrators. Radio Phys. Radio Astron. vol. 10, no. 4, pp. 408–417 (in Russian). 34. GARB, K. L., FRIDBERG, P. S., and YAKOVER, I. M., 1985. H10 mode diffraction on resistive thin film with surface impedance stepwise change in rectangular waveguide. Radiotekhnika i Elektronika. vol. 30, no. 1. pp. 41–48 (in Russian). 35. NESTERENKO, M. V. and BELOGUROV, E. Yu., 2006. H10 mode scattering by thin vibrator with variable impedance in rectangular waveguide. Radioelektronika i Informanika. no. 1(32), pp. 8–12 (in Russian). 36. KHIZHNYAK, N. A., 1986. Integral equations of macroscopic electrodynamics. Kyiv, Ukraine: Naukova Dumka Publ. (in Russian). 37. BERDNIK, S. L., PENKIN, D. Yu., KATRICH, V. A., PENKIN, Yu. M. and NESTERENKO, M. V., 2014. Using the Concept of Surface Impedance in Problems of Electrodynemics (75 Years Later). Radio Phys. Radio Astron. vol. 19, no. 1, pp. 57–80 (in Russian). УДК 621.372.852 В общей постановке сформулирована задача возбуждения электромагнитных волн системой материальных тел конечных размеров, находящихся в произвольном электродинамическом объеме. С использованием концепции распределенного импеданса задача сведена к двумерным интегральным уравнениям относительно поверхностных электрических токов на материальных телах. Сделан физически корректный переход от полученных интегральных уравнений к системе одномерных уравнений для токов в тонких импедансных вибраторах, в общем случае с нерегулярными по длине электрофизическими и геометрическими параметрами. Обобщенным методом наведенных электродвижущих сил найдено решение этих уравнений для системы из двух вибраторов с переменным поверхностным импедансом в прямоугольном волноводе. Представлены результаты численных и экспериментальных исследований электродинамических характеристик рассматриваемой структуры.Ключевые слова: электромагнитные волны, импедансный вибратор, прямоугольный волновод, переменный поверхностный импедансСтатья поступила в редакцию 11.11.2014Radio phus. radio astron. 2015, 20(1): 64-75 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Al-Hakkak M. J. Experimental investigation of the inputimpedance characteristics of an antenna in a rectangular waveguide // Electron. Lett. – 1969. – Vol. 5, Is. 21. – P. 513–514.2. Craven G. F. and Mok C. K. The design of evanescent mode waveguide bandpass filters for a prescribed insertion loss characteristic // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 1971. – Vol. 19, Is 3. – P. 295–308.3. Eisenhart R. L. and Khan P. J. Theoretical and experimental analysis of a waveguide mounting structure // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 1971. – Vol. 19, Is. 8. – P. 706–719.4. Петленко В. А., Нестеренко М. В. Распределение тока и резонанс стержневых проводников в прямоугольном волноводе // Изв. Вузов. Радиофизика. – 1984. – Т. 27, № 3. – С. 356–362.5. Lopuch S. L. and Ishii T. K. Field distribution of two conducting posts in a waveguide // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 1984. – Vol. 32, Is. 1. – P. 29–33.6. Williamson A. G. Variable-length cylindrical post in a rectangular waveguide // IEE Proc. H. – 1986. – Vol. 133, No. 1. – P. 1–9.7. Hashemi-Yeganeh S. and Birtcher C. R. Numerical and experimental studies of current distributions on thin metallic posts inside rectangular waveguides // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 1994. – Vol. 42, Is. 6. – P. 1063–1068.8. Roelvink J. and Williamson A. G. Reactance of hollow, solid, and hemispherical-cap cylindrical posts in rectangular waveguide // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 2005. – Vol. 53, Is. 10. – P. 3156–3160.9. Kirilenko A., Kulik D., Mospan L., and Rud’ L. Two notched band two post waveguide // Proc. of 12th Int. Math. Methods Electromagn. Theory Conf. – Odesa (Ukraine). – 2008. – P. 164–166.10. Tomassoni C. and Sorrentino R. A new class pseudoelliptic waveguide filters using dual-post resonators // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 2013. – Vol. 61, Is. 6. – P. 2332–2339.11. Мосьпан Л. П., Приколотин С. А., Стешенко С. О., Кириленко А. А. Спектральные характеристики прямоугольной волноводной секции с двумя разновысокими прямоугольными штырями // Радиофизика и радиоастрономия. – 2013. – Т. 18, № 4. – С. 349–356.12. Cassedy E. S. and Fainberg J. Back scattering cross sections of cylindrical wires of finite conductivity // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1960. – Vol. 8, No. 1. – P. 1–7.13. King R. W. P. and Wu T. T. The imperfectly conducting cylindrical transmitting antenna // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1966. – Vol. 14, No. 5. – P. 524–534.14. Глушковский Э. А., Левин Б. М., Рабинович Е. Я. Интегральное уравнение для тока в тонком импедансном вибраторе // Радиотехника. – 1967. – Т. 22, № 12. – С. 18–23.15. Lamensdorf D., An experimental investigation of dielectric-coated antennas // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1967. – Vol. 15, No. 6. – P. 767–771.16. Inagaki N., Kukino O., and Sekiguchi T. Integral equation analysis of cylindrical antennas characterized by arbitrary surface impedance // IEICE Trans. Commun. – 1972. – Vol. 55-B, No. 6. – P. 683–690.17. Bretones A. R., Martin R. G., and Garcia I. S. Timedomain analysis of magnetic-coated wire antennas // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1995. – Vol. 43, No. 6. – P. 591–596.18. Нестеренко М. В. Излучение электромагнитных волн тонкими импедансными вибраторами в однородной изотропной среде с потерями // Радиофизика и радиоастрономия. – 2003. – Т. 8, № 2. – С. 207–216.19. Hanson G. W. Radiation efficiency of nano-radius dipole antennas in the microwave and far-infrared regimes // IEEE Antennas Propag. Mag. – 2008. – Vol. 50, No. 3. – P. 66–77.20. Nesterenko M. V., Katrich V. A., Penkin Yu. M., Dakhov V. M., and Berdnik S. L. Thin Impedance Vibrators. Theory and Applications. – New York: Springer Science+Business Media, 2011. – 223 p.21. Левин Л. Теория волноводов. Методы решения волноводных задач (пер. с англ.). – М.: Радио и связь, 1981. – 312 с.22. Гарб Х. Л., Фридберг П. Ш., Яковер И. М. Рассеяние электромагнитных волн тонкой импедансной пленкой в прямоугольном волноводе // Радиотехника и электроника. – 1982. – Т. 27, № 4. – С. 690–695.23. Яковер И. М. Рассеяние Н10-волны тонким резонансным импедансным стержнем в прямоугольном волноводе // Литовский физ. сб. – 1983. – Т. 23, № 1. – С. 34–40.24. Горобец Н. Н., Нестеренко М. В., Петленко В. А., Хижняк Н. А. Тонкий импедансный вибратор в прямоугольном волноводе // Радиотехника. – 1984. – Т. 39, № 1. – С. 65–68.25. Нестеренко М. В., Петленко В. А. Распределение тока и резонансные частоты тонких импедансных вибраторов в прямоугольном волноводе // Изв. вузов. Радиоэлектроника. – 1988. – Т. 31, № 2. – С. 80–82.26. Горобец Н. Н., Нестеренко М. В., Петленко В. А. Резонансные характеристики тонких импедансных вибраторов в запредельном прямоугольном волноводе // Радиотехника. – 1990. – Т. 45, № 3. – С. 57–59.27. Нестеренко М. В., Белогуров Е. Ю., Катрич В. А., Кийко В. И. Рассеяние волны типа Н10 тонким импедансным вибратором с переменным радиусом в прямоугольном волноводе // Вiсн. Харкiв. нац. ун-ту. Радiофiзика та електронiка. – 2008. – № 806. – С. 14–17.28. Wu T. T. and King R. W. P. The cylindrical antenna with nonreflecting resistive loading // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1965. – Vol. 13, No. 3. – P. 369–373.29. Глушковский Э. А., Израйлит А. Б., Левин Б. М., Рабинович Е. Я. Линейные антенны с переменным поверхностным импедансом // Антенны. Вып. 2. – М.: Связь, 1967. – С. 154–165.30. Shen L.-C. An experimental study of the antenna with nonreflecting resistive loading // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1967. – Vol. 15, No. 5. – P. 606–611.31. Taylor C. D. Cylindrical transmitting antenna: tapered resistivity and multiple impedance loadings // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1968. – Vol. 16, No. 2. – P. 176–179.32. Rao B. L. J., Ferris J. E., and Zimmerman W. E. Broadband characteristics of cylindrical antennas with exponentially tapered capacitive loading // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1969. – Vol. 17, No. 2. – P. 145–151.33. Нестеренко М. В. Рассеяние электромагнитных волн тонкими вибраторами с переменным поверхностным импедансом // Радиофизика и радиоастрономия. – 2005. – Т. 10, № 4. – С. 408–417.34. Гарб Х. Л., Фридберг П. Ш., Яковер И. М. Дифракция Н10-волны на тонкой резистивной пленке со скачкообразным изменением поверхностного импеданса в прямоугольном волноводе // Радиотехника и электроника. 1985. – Т. 30, № 1. – С. 41–48.35. Нестеренко М. В., Белогуров Е. Ю. Рассеяние волны типа H10 тонким вибратором с переменным импедансом в прямоугольном волноводе // Радиоэлектроника и информатика. – 2006. – № 1(32). – С. 8–12.36. Хижняк Н. А. Интегральные уравнения макроскопической электродинамики. – К.: Наукова думка, 1986. – 280 с.37. Бердник С. Л., Пенкин Д. Ю., Катрич В. А., Пенкин Ю. М., Нестеренко М. В. Использование концепции поверхностного импеданса в задачах электродинамики (75 лет спустя) // Радиофизика и радиоастрономия. – 2014. – Т. 19, № 1. – С. 57–80. УДК 621.372.852 У загальній інтерпретації сформульовано задачу збудження електромагнітних хвиль системою матеріальних тіл скінченних розмірів, що перебувають у довільному електродинамічному об’ємі. З використанням концепції розподіленого імпедансу задачу зведено до двовимірних інтегральних рівнянь щодо поверхневих електричних струмів на матеріальних тілах. Виконано фізично коректний перехід від отриманих інтегральних рівнянь до системи одномірних рівнянь для струмів у тонких імпедансних вібраторах, у загальному випадку з нерегулярними вздовж них електрофізичними й геометричними параметрами. Узагальненим методом наведених електрорушійних сил знайдено розв’язок цих рівнянь для системи із двох вібраторів зі змінним поверхневим імпедансом у прямокутному хвилеводі. Наведено результати числових та експериментальних досліджень електродинамічних характеристик розглянутої структури.Ключові слова: електромагнітні хвилі, імпедансний вібратор, прямокутний хвилевід, змінний поверхневий імпедансСтаття надійшла до редакції 11.11.2014Radio phus. radio astron. 2015, 20(1): 64-75 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ1. Al-Hakkak M. J. Experimental investigation of the inputimpedance characteristics of an antenna in a rectangular waveguide // Electron. Lett. – 1969. – Vol. 5, Is. 21. – P. 513–514.2. Craven G. F. and Mok C. K. The design of evanescent mode waveguide bandpass filters for a prescribed insertion loss characteristic // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 1971. – Vol. 19, Is 3. – P. 295–308.3. Eisenhart R. L. and Khan P. J. Theoretical and experimental analysis of a waveguide mounting structure // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 1971. – Vol. 19, Is. 8. – P. 706–719.4. Петленко В. А., Нестеренко М. В. Распределение тока и резонанс стержневых проводников в прямоугольном волноводе // Изв. Вузов. Радиофизика. – 1984. – Т. 27, № 3. – С. 356–362.5. Lopuch S. L. and Ishii T. K. Field distribution of two conducting posts in a waveguide // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 1984. – Vol. 32, Is. 1. – P. 29–33.6. Williamson A. G. Variable-length cylindrical post in a rectangular waveguide // IEE Proc. H. – 1986. – Vol. 133, No. 1. – P. 1–9.7. Hashemi-Yeganeh S. and Birtcher C. R. Numerical and experimental studies of current distributions on thin metallic posts inside rectangular waveguides // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 1994. – Vol. 42, Is. 6. – P. 1063–1068.8. Roelvink J. and Williamson A. G. Reactance of hollow, solid, and hemispherical-cap cylindrical posts in rectangular waveguide // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 2005. – Vol. 53, Is. 10. – P. 3156–3160.9. Kirilenko A., Kulik D., Mospan L., and Rud’ L. Two notched band two post waveguide // Proc. of 12th Int. Math. Methods Electromagn. Theory Conf. – Odesa (Ukraine). – 2008. – P. 164–166.10. Tomassoni C. and Sorrentino R. A new class pseudoelliptic waveguide filters using dual-post resonators // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. – 2013. – Vol. 61, Is. 6. – P. 2332–2339.11. Мосьпан Л. П., Приколотин С. А., Стешенко С. О., Кириленко А. А. Спектральные характеристики прямоугольной волноводной секции с двумя разновысокими прямоугольными штырями // Радиофизика и радиоастрономия. – 2013. – Т. 18, № 4. – С. 349–356.12. Cassedy E. S. and Fainberg J. Back scattering cross sections of cylindrical wires of finite conductivity // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1960. – Vol. 8, No. 1. – P. 1–7.13. King R. W. P. and Wu T. T. The imperfectly conducting cylindrical transmitting antenna // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1966. – Vol. 14, No. 5. – P. 524–534.14. Глушковский Э. А., Левин Б. М., Рабинович Е. Я. Интегральное уравнение для тока в тонком импедансном вибраторе // Радиотехника. – 1967. – Т. 22, № 12. – С. 18–23.15. Lamensdorf D., An experimental investigation of dielectric-coated antennas // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1967. – Vol. 15, No. 6. – P. 767–771.16. Inagaki N., Kukino O., and Sekiguchi T. Integral equation analysis of cylindrical antennas characterized by arbitrary surface impedance // IEICE Trans. Commun. – 1972. – Vol. 55-B, No. 6. – P. 683–690.17. Bretones A. R., Martin R. G., and Garcia I. S. Timedomain analysis of magnetic-coated wire antennas // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1995. – Vol. 43, No. 6. – P. 591–596.18. Нестеренко М. В. Излучение электромагнитных волн тонкими импедансными вибраторами в однородной изотропной среде с потерями // Радиофизика и радиоастрономия. – 2003. – Т. 8, № 2. – С. 207–216.19. Hanson G. W. Radiation efficiency of nano-radius dipole antennas in the microwave and far-infrared regimes // IEEE Antennas Propag. Mag. – 2008. – Vol. 50, No. 3. – P. 66–77.20. Nesterenko M. V., Katrich V. A., Penkin Yu. M., Dakhov V. M., and Berdnik S. L. Thin Impedance Vibrators. Theory and Applications. – New York: Springer Science+Business Media, 2011. – 223 p.21. Левин Л. Теория волноводов. Методы решения волноводных задач (пер. с англ.). – М.: Радио и связь, 1981. – 312 с.22. Гарб Х. Л., Фридберг П. Ш., Яковер И. М. Рассеяние электромагнитных волн тонкой импедансной пленкой в прямоугольном волноводе // Радиотехника и электроника. – 1982. – Т. 27, № 4. – С. 690–695.23. Яковер И. М. Рассеяние Н10-волны тонким резонансным импедансным стержнем в прямоугольном волноводе // Литовский физ. сб. – 1983. – Т. 23, № 1. – С. 34–40.24. Горобец Н. Н., Нестеренко М. В., Петленко В. А., Хижняк Н. А. Тонкий импедансный вибратор в прямоугольном волноводе // Радиотехника. – 1984. – Т. 39, № 1. – С. 65–68.25. Нестеренко М. В., Петленко В. А. Распределение тока и резонансные частоты тонких импедансных вибраторов в прямоугольном волноводе // Изв. вузов. Радиоэлектроника. – 1988. – Т. 31, № 2. – С. 80–82.26. Горобец Н. Н., Нестеренко М. В., Петленко В. А. Резонансные характеристики тонких импедансных вибраторов в запредельном прямоугольном волноводе // Радиотехника. – 1990. – Т. 45, № 3. – С. 57–59.27. Нестеренко М. В., Белогуров Е. Ю., Катрич В. А., Кийко В. И. Рассеяние волны типа Н10 тонким импедансным вибратором с переменным радиусом в прямоугольном волноводе // Вiсн. Харкiв. нац. ун-ту. Радiофiзика та електронiка. – 2008. – № 806. – С. 14–17.28. Wu T. T. and King R. W. P. The cylindrical antenna with nonreflecting resistive loading // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1965. – Vol. 13, No. 3. – P. 369–373.29. Глушковский Э. А., Израйлит А. Б., Левин Б. М., Рабинович Е. Я. Линейные антенны с переменным поверхностным импедансом // Антенны. Вып. 2. – М.: Связь, 1967. – С. 154–165.30. Shen L.-C. An experimental study of the antenna with nonreflecting resistive loading // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1967. – Vol. 15, No. 5. – P. 606–611.31. Taylor C. D. Cylindrical transmitting antenna: tapered resistivity and multiple impedance loadings // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1968. – Vol. 16, No. 2. – P. 176–179.32. Rao B. L. J., Ferris J. E., and Zimmerman W. E. Broadband characteristics of cylindrical antennas with exponentially tapered capacitive loading // IEEE Trans. Antennas Propag. – 1969. – Vol. 17, No. 2. – P. 145–151.33. Нестеренко М. В. Рассеяние электромагнитных волн тонкими вибраторами с переменным поверхностным импедансом // Радиофизика и радиоастрономия. – 2005. – Т. 10, № 4. – С. 408–417.34. Гарб Х. Л., Фридберг П. Ш., Яковер И. М. Дифракция Н10-волны на тонкой резистивной пленке со скачкообразным изменением поверхностного импеданса в прямоугольном волноводе // Радиотехника и электроника. 1985. – Т. 30, № 1. – С. 41–48.35. Нестеренко М. В., Белогуров Е. Ю. Рассеяние волны типа H10 тонким вибратором с переменным импедансом в прямоугольном волноводе // Радиоэлектроника и информатика. – 2006. – № 1(32). – С. 8–12.36. Хижняк Н. А. Интегральные уравнения макроскопической электродинамики. – К.: Наукова думка, 1986. – 280 с.37. Бердник С. Л., Пенкин Д. Ю., Катрич В. А., Пенкин Ю. М., Нестеренко М. В. Использование концепции поверхностного импеданса в задачах электродинамики (75 лет спустя) // Радиофизика и радиоастрономия. – 2014. – Т. 19, № 1. – С. 57–80. Видавничий дім «Академперіодика» 2015-04-22 Article Article application/pdf http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1203 10.15407/rpra20.01.064 РАДИОФИЗИКА И РАДИОАСТРОНОМИЯ; Vol 20, No 1 (2015); 64 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY; Vol 20, No 1 (2015); 64 РАДІОФІЗИКА І РАДІОАСТРОНОМІЯ; Vol 20, No 1 (2015); 64 2415-7007 1027-9636 10.15407/rpra20.01 ru http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1203/839 Copyright (c) 2015 RADIO PHYSICS AND RADIO ASTRONOMY |