Academic Journal
Rotations of Cylindrical Dielectric Resonators in a Rectangular Waveguide
| Τίτλος: | Rotations of Cylindrical Dielectric Resonators in a Rectangular Waveguide |
|---|---|
| Πηγή: | Visnyk NTUU KPI Seriia-Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia; No. 86 (2021); 22-28 Вестник НТУУ" КПИ ". Серия радиотехника Радиоаппаратостроение; № 86 (2021); 22-28 Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 86 (2021); 22-28 |
| Στοιχεία εκδότη: | National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", 2021. |
| Έτος έκδοσης: | 2021 |
| Θεματικοί όροι: | mutual coupling coefficient, coupling coefficient, циліндричний діелектричний резонатор, хвилевід, коефіцієнт зв'язку, коефіцієнт взаємного зв'язку, cylindrical dielectric resonator, waveguide, обертання, rotation |
| Περιγραφή: | The coupling coefficients of cylindrical dielectric resonators with a regular rectangular waveguide under the condition their axes rotation are calculated. The dependences of the coupling coefficients on the angles of rotation and transverse coordinates of the resonator in the case of excitation of the main magnetic types of natural oscillations in them are considered. The dependence of the coupling value on the angles of rotation at the points of circular polarization of the fundamental wave of a rectangular waveguide is shown. The condition for the angle of rotation of the axis of the resonator, determined by the dimensions of the cross section of the waveguide and the frequency of the main type of natural oscillations, is also established, when fulfilled, the coupling coefficient becomes constant in the transverse plane of symmetry of the waveguide. New analytical expressions are derived for the mutual coupling coefficients of identical cylindrical dielectric resonators when their axes rotate relative to a rectangular waveguide. The dependences of the mutual coupling coefficients on the angles of rotation and coordinates of the resonators are investigated. Conditions are found under which the mutual coupling coefficients of two cylindrical resonators are independent of their transverse coordinate in the plane of symmetry of the waveguide. The reasons for the change in the sign of the coupling coefficients of the resonators during their rotation are discussed. The effect of the emergence of coupling extrema for different relative orientations of dielectric resonators is noted. In particular cases of parallelism of the resonator axes of one of the coordinate axes of the waveguide, the analytical expressions found in the work coincide with those obtained earlier. The obtained analytical results make it possible to construct analytical models of bandpass and notch filters, significantly reduce the computation time and optimize complex multi-cavity structures of microwave and optical communication systems. Рассчитаны коэффициенты связи диэлектрических резонаторов цилиндрической формы с регулярным прямоугольным волноводом при условии вращения их осей. Рассмотрены зависимости коэффициентов связи от углов вращения и поперечных координат резонатора в случае возбуждения в них основных магнитных типов собственных колебаний. Показана независимость величины связи от углов вращения в точках круговой поляризации основной волны прямоугольного волновода. Также установлено условие для угла вращения оси резонатора, определяемое размерами поперечного сечения волновода и частотой основного типа собственных колебаний, при выполнении которого, коэффициент связи становится постоянным в поперечной плоскости симметрии волновода. Выведены новые аналитические выражения для коэффициентов взаимной связи одинаковых диэлектрических резонаторов цилиндрической формы при вращении их осей относительно прямоугольного волновода. Исследованы зависимости коэффициентов взаимной связи от углов вращения и координат резонаторов. Установлены условия при выполнении которых коэффициенты взаимной связи двух цилиндрических резонаторов не зависят от их поперечной координаты в плоскости симметрии волновода. Обсуждаются причины изменения знака коэффициентов связи резонаторов при их вращении. Отмечается эффект возникновения экстремумов связи для различных относительных ориентаций диэлектрических резонаторов. В частных случаях параллельности осей резонаторов одной из координатных осей волновода найденные в работе аналитические выражения совпадают с полученными ранее. Полученные аналитические результаты позволяют строить аналитические модели полосовых и режекторных фильтров, значительно сокращать время вычислений и оптимизировать сложные многорезонаторные структуры микроволновых и оптических систем связи. Розраховані коефіцієнти зв'язку діелектричних резонаторів циліндричної форми з регулярним прямокутним хвилеводом за умови обертання їх осей. Розглянуто залежності коефіцієнтів зв'язку від кутів обертання і поперечних координат резонатора в разі збудження в них основних магнітних типів власних коливань. Показана незалежність величини зв'язку від кутів обертання в точках кругової поляризації основної хвилі прямокутного хвилеводу. Також встановлено умови для кута обертання осі резонатора, визначаємого розмірами поперечного перерізу хвилеводу і частотою основного типу власних коливань, при виконанні якого, коефіцієнт зв'язку стає постійним в поперечній площині симетрії хвилеводу. Виведено нові аналітичні вирази для коефіцієнтів взаємного зв'язку однакових діелектричних резонаторів циліндричної форми при обертанні їх осей щодо прямокутного хвилеводу. Досліджено залежності коефіцієнтів взаємного зв'язку від кутів обернення та координат резонаторів. Встановлено умови при виконанні яких коефіцієнти взаємного зв'язку двох циліндричних резонаторів не залежать від їх поперечної координати у площини симетрії хвилеводу. Обговорюються причини зміни знаків коефіцієнтів зв'язку резонаторів при їх обертанні. Відзначається ефект виникнення екстремумів зв'язку для різних відносних орієнтацій діелектричних резонаторів. В окремих випадках паралельності осей резонаторів однієї з координатних осей хвилеводу, знайдені в роботі аналітичні вирази збігаються з отриманими раніше. Знайдені аналітичні результати дозволяють будувати аналітичні моделі смугових і режекторних фільтрів, що значно скорочує час розрахунків та оптимізації складних багаторезонаторних структур мікрохвильових і оптичних систем зв'язку. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | English |
| ISSN: | 2310-0397 2310-0389 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://doi.radap.kpi.ua/article/view/326651 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..6c43b6658245f90758ca253cda1077b5 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 23100397 23100389 |
|---|