ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2015, № 2 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Пространственное распределение амплитуд внешних и внутренних волн в ограниченной многослойной структуре с периодической неоднородностью. Часть 2. Электромагнитная волна

И.В. Антонец1, В.Г. Шавров2, В.И. Щеглов2

1 Сыктывкарский государственный университет, Россия
2 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
Полный текст УДК 537.874; 537.624 EDN TOPOIT

Аннотация

Методом пошагового алгоритма рассмотрено распространение электромагнитных волн прямого и обратного направлений в многослойной структуре ограниченной длины с периодической неоднородностью меандрового типа. Исследованы частотные зависимости амплитуд волн прямого и обратного направлений, а также трансформация частотных характеристик при изменении числа барьеров. Исследовано распределение амплитуд волн во внутренних слоях структуры, выявлены два главных вида распределения - синусоидальное и экспоненциальное. Для широкого диапазона частот введены определения сильной и слабой неоднородностей и получен критерий перехода между ними. Рассмотрена трансформация частотных зависимостей в широком интервале изменения соотношения проницаемостей слоев. Выявлено поджатие частотного спектра к своему нижнему концу при увеличении этого соотношения.

  • периодическая неоднородность
  • periodical nonuniformity
  • распространение волн
  • многослойная структура
  • частотный спектр
Abstract (in English)

By successive steps algorithm method the electromagnetic waves of forward and backward directions propagation in multi-layer limited length structure with periodical nonuniformity of meander type is investigated. The frequency dependencies of forward and backward direction wave amplitudes and the transformation of frequency characteristics by barrier quantity variation are investigated. The amplitude wave distribution in inner layers of structure is investigated. It is found two main distributions: sinusoidal and exponential. For large frequency range it is introduced the definitions of strong and weak nonuniformities and the criterion of transition between its is found. The frequency dependencies transformation in large variation interval alignment of layer permittivity is investigated. It is found the compression of frequency spectrum to its lower limit when this alignment is increased.

Для цитирования

Антонец И.В., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Пространственное распределение амплитуд внешних и внутренних волн в ограниченной многослойной структуре с периодической неоднородностью. Часть 2. Электромагнитная волна // Журнал радиоэлектроники. – 2015. – № 2.

Литература

  1. Бриллюэн Л., Пароди М. Распространение волн в периодических структурах. М.: ИЛ. 1959.
  2. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука. 1973.
  3. Бреховских Л.М., Годин О.А. Акустика слоистых сред. М.: Наука. 1989.
  4. Elachi C. // Proc. of the IEEE. 1976. V.64. №12. P.1666.
  5. Анненков А.Ю., Виноградов А.П., Герус С.В., Рыжиков И.А., Шишков С.А., Иноуе М. // Известия РАН. Серия физическая. 2007. Т.71. №11. С.1612.
  6. Бутько Л.Н., Бучельников В.Д., Бычков И.В., Шавров В.Г. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2007. №3. URL: http://jre.cplire.ru/jre/mar07/3/text.html
  7. Pendry J.B. // Phys. Rev. Lett. 2000. V.85. P.3966.
  8. Smith D.R., Padilla W.J., Vier D.C., Nemat-Nasser S.C., Schultz S. // Phys. Rev. Lett. 2000. V.84. №18. P.4184.
  9. Виноградов А.П. Электродинамика композитных материалов. М.: УРСС. 2001.
  10. Lindell I.V., Tretyakov S.A., Nikoskinen K.I., Ilvonen S. // Micr. Opt. Tech. Lett. 2001. V.31. №2. P.129.
  11. Parimi P.V., Lu W.T., Vodo P., Sokoloff J., Derov J.S., Sridhar S. // Phys.Rev.Lett. 2004. V.92. №12. P.127401(4).
  12. Агранович В.М., Гартштейн Ю.Н. // УФН. 2006. Т.176. №10. С.1052.
  13. Веселаго В.Г. // УФН. 2011. Т.181. №11. С.1201.
  14. Вендик И.Б., Вендик О.Г. // ЖТФ. 2013. Т.83. №1. С.3.
  15. Гуляев Ю.В., Никитов С.А., Животовский Л.В., Климов А.А., Тайад Ф., Пресманес Л., Бонин К., Цай Ч.С., Высоцкий С.Л., Филимонов Ю.А. // Письма в ЖЭТФ. 2003. Т.77. №10. С.670.
  16. Гуляев Ю.В., Никитов С.А., Волков А.И. // РЭ. 2007. Т.50. №9. С.1107.
  17. Кирюхин Н.Н., Лисовский Ф.В. // ФТТ. 1968. Т.10. №3. С.709.
  18. Зубков В.И., Моносов Я.А., Щеглов В.И. // Письма в ЖЭТФ. 1971. Т.13. №5. С.229.
  19. Медников А.М., Никитов С.А., Попков А.Ф. // ФТТ. 1982. Т.24. №10. С.3008.
  20. Зубков В.И., Щеглов В.И. // РЭ. 2011. Т.56. №7. С.839.
  21. Вороненко А.В., Герус С.В. // Письма в ЖТФ. 1984. Т.10. №12. С.746.
  22. Вороненко А.В., Герус С.В., Харитонов В.Д. // Изв. ВУЗов. Физика. 1988. Т.31. №11. С.76.
  23. Анненков А.Ю., Герус С.В., Сотников И.В. // РЭ. 1992. Т.37. №8. С.1371.
  24. Анненков А.Ю., Герус С.В. // РЭ. 1996. Т.41. №2. С.216.
  25. Герус С.В. Магнитостатические волны в пространственно-периодических и двумерно-неоднородных магнитных полях. Диссертация на соискание ученой степени д.ф.-м.н. Москва. 2012.
  26. Вороненко А.В., Герус С.В., Красножен Л.А. // Микроэлектроника. 1989. Т.18. №1. С.61.
  27. Григорьева Н.Ю. Дипольно-обменные спиновые волны в периодических структурах на основе тонких ферромагнитных пленок. Диссертация на соискание ученой степени к.ф.-м.н. Санкт-Петербург. 2009.
  28. Григорьева Н.Ю., Калиникос Б.А. // ЖТФ. 2009. Т.79. №8. С.110.
  29. Дроздовский А.В. Исследование сверхвысокочастотных свойств магнонных кристаллов на основе ферромагнитных пленок. Диссертация на соискание ученой степени к.ф.-м.н. Санкт-Петербург. 2011.
  30. Антонец И.В., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2015. №1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan15/1/text.html
  31. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2012. Т.57. №1. С.67.
  32. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2013. Т.58. №1. С.16.
  33. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2013. №1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan13/11/text.pdf
  34. Антонец И.В., Щеглов В.И. Алгоритмы определения амплитуд отраженных и проходящих волн при распространении встречных волн в многослойных неоднородных структурах. Часть первая. Укороченный алгоритм. Учебное пособие (электронное). Сыктывкар: ИПО ФГБОУ ВПО СыктГУ. 2013.
  35. Антонец И.В., Щеглов В.И. Алгоритмы определения амплитуд отраженных и проходящих волн при распространении встречных волн в многослойных неоднородных структурах. Часть вторая. Полный алгоритм. Учебное пособие (электронное). Сыктывкар: ИПО ФГБОУ ВПО СыктГУ. 2013.
  36. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через многослойные структуры (монография). Часть пятая. Алгоритмические методы. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2014.
  37. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через тонкие слои и пленки. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2010.
  38. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2010. Т.55. №2. С.133.
  39. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через многослойные структуры. Часть первая. Прямой метод. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2011.
  40. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука. 1964.
  41. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.3. Электричество. М.: Наука. 1977.
  42. Никольский В.В, Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука. 1989.
  43. Левич В.Г. Курс теоретической физики. Т.1. М.: Наука. 1969.
  44. Красюк Н.П., Дымович Н.Д. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа. 1974.
  45. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука. 1973.
  46. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматлит. 1994.
  47. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2007. Т.52. №4. С.403.
  48. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2008. Т.53. №4. С.389.
  49. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука. 1976.
  50. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука. 1970.
  51. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2009. Т.54. №10. С.1171.
  52. Уиттекер Э.Т., Ватсон Д.Н. Курс современного анализа. Ч.2.М.: ИЛ. 1963.
  53. Мак-Лахлан Н.В. Теория и приложения функций Матье. М.: ИЛ. 1953.