УДК 621.396.67
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ВОЛН В НЕЛИНЕЙНОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ
КРИСТАЛЛЕ
С. Е. Банков 1, М. Д. Дупленкова
2
1 ИРЭ
им. В.А. Котельникова РАН, 2 ОКБ МЭИ
Получена 6 сентября
2011 г.
Аннотация.
Численно исследовано взаимодействие электромагнитных волн, распространяющихся
на первой и второй гармониках основной частоты в двумерном электромагнитном
кристалле с нелинейными емкостями. Исследуется режим пространственного
синхронизма прямой волны на основной частоте и обратной волны на второй гармонике.
Изучены эффекты генерации второй гармоники основной частоты и параметрического
усиления. Приводятся результаты численных экспериментов. Построена приближенная
модель нелинейного электромагнитного кристалла в виде системы дифференциальных
уравнений, описывающая двухчастотное взаимодействие прямой и обратной волн в
режиме их пространственного синхронизма. Изучено решение в виде собственной
волны. Получены аналитические выражения для напряжений на нелинейных элементах
в режимах генерации второй гармоники и параметрического усиления.
Ключевые слова:
электромагнитный кристалл, нелинейный электромагнитный кристалл,
пространственный синхронизм, обратная волна, генерация второй гармоники,
параметрическое усиление.
Abstarct. Interaction
of waves propagating in electromagnetic crystal with non-linear capacitors at
the first and second harmonics of the dominant frequency is considered. Regime
of spatial synchronism of forward and backward waves at the first and second
harmonics is investigated. Effects of second harmonic generation and
parametrical amplification are numerically studied. Results of numerical
experiments are presented. Analytical model describing waves interaction in
regime of spatial synchronism is developed. Solution in form of eigen mode is studied.
Analytical expressions for voltages at non-linear elements are obtained for
regimes of second harmonic generation and parametrical amplification.
Keywords: electromagnetic crystal, non-linear electromagnetic
crystal, spatial synchronism, backward wave, second harmonic generation,
parametrical amplification.