УДК 621.396.67

СОБСТВЕННЫЕ ВОЛНЫ ДВУМЕРНО-ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СВЯЗАННЫХ ДВУХМОДОВЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ

 

С. Е. Банков¹, Г. Г. Грачев¹, М. Д. Дупленкова²

¹ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН,  ²ОКБ МЭИ

 

Получена 28 октября 2011 г.

 

Аннотация. Рассмотрены собственные волны двумерно-периодической решетки связанных двухмодовых металлических волноводов квадратного сечения. Связь волноводов осуществляется через бесконечную вдоль продольной оси систему периодически расположенных прямоугольных отверстий, выполненных в стенках волноводов. Для волноводов с идеально проводящими и бесконечно тонкими стенками сформулирована граничная задача, которая сводится к системе интегральных уравнений относительно электрических полей в отверстиях. Система интегральных уравнений решается методом Галеркина, с помощью которого получено дисперсионное уравнение относительно постоянных распространения собственных волн. Исследуется их поведение в квазипериодическом режиме. Получено решение для собственных волн в рамках феноменологической теории связанных волн, учитывающее связь волн разной поляризации. Сравниваются результаты приближенного и электродинамического подходов. Определены параметры феноменологической модели.

Ключевые слова: связанные волноводы, теория связанных волн, решетка волноводов.

Abstarct. Eigen modes of an infinite double periodical system of coupled metal waveguides are considered. Coupling between waveguides is produced by an infinite system of rectangular holes periodically placed along longitudinal axis. Boundary problem for waveguides with perfectly conducting and infinitely thin walls is formulated and reduced to a system of integral equations relatively electric fields in holes. The system is solved with help of Galerkin’s technique that gives a dispersion equation relatively eigen modes propagation constants. Their behavior in a quasi-periodical regime is investigated. Approximate solution for eigen modes is obtained with help of phenomenological coupled waves theory. This solution is compared with electromagnetic solution. Parameters of approximate model are determined.

Keywords: coupled waveguides, theory of coupled waves, waveguide array.