ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2007, № 5 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Метод импедансного аналога электромагнитного пространства для двумерных задач электродинамики

С.А. Иванов1, Б.В. Сестрорецкий2

1 Физический ф-т МГУ им. М.В. Ломономова
2 ФГУП НПО им. С.А. Лавочкина, Россия
Полный текст EDN KUIBTB

Аннотация

Рассмотрены основные положения метода импедансного аналога электромагнитного пространства, предназначенного для компьютерного моделирования сложных двух- и трехмерных электродинамических систем во временной и частотной областях. Подробно изложены основы метода, наиболее важные теоретические результаты и практические приложения для двумерных задач.

Для цитирования

Иванов С.А., Сестрорецкий Б.В. Метод импедансного аналога электромагнитного пространства для двумерных задач электродинамики // Журнал радиоэлектроники. – 2007. – № 5.

Литература

  1. Сестрорецкий Б.В. Полупроводниковые коммуникаторы для высокочастотных трактов. // В сб. "Современные проблемы антенно-волноводной техники". -М.: Наука, 1967, стр. 126-144.
  2. Сестрорецкий Б.В. Полупроводниковые регулирующие устройства СВЧ. // Раздел III монографии "СВЧ устройства на полупроводниковых диодах. Проектирование и расчет. -М.: Сов. радио, 1969, стр. 414-572.
  3. Сестрорецкий Б.В. Возможности прямого численного решения краевых задач на основе метода импедансного аналога электромагнитного пространства (ИАЭП). // Вопросы радиоэлектроники, сер. "Общетехническая", 1976, вып. 2, стр. 113-128.
  4. Johns P.B., Beurle R.L. Numerical solution of 2-dimensional scattering problems using a transmission-line matrix. // Proc. Inst. Elec. Eng. Sept. 1971, vol. 118, pp. 1203-1208.
  5. Christopoulos С. The Transmission-Line Modelling (TLM) Method. Series on Electromagnetic Wave Theory. // IEEE/Oxford University Press, 1995, 232 pp.
  6. Петров А.С., Иванов С.А, Королев С.А., Фастович С.В. Метод матриц линий передачи в вычислительной электродинамике. // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 2002, №1, стр. 3-38.
  7. Гершгорин С.А. Об электрических сетках для приближенного решения дифференциального уравнения Лапласа. // Журнал прикладной физики. 1929, т. 6, вып. 3-4, стр. 3-29.
  8. Гутенмахер Л.И. Электрическое моделирование (электроинтегратор). // -М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1943, 128 стр.
  9. Тетельбаум И.М. Электрическое моделирование. // -М.: Физматгиз, 1959, 319 стр.
  10. Веников В.А. Физическое моделирование электрических систем. // -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1956, 359 стр.
  11. Штейн Н.И. Методы электрического моделирования волноводов. // В Сб. "Электрическое моделирование". Изд-во АН СССР, 1952.
  12. Пухов В.В., Сазонов В.П. Модели с сосредоточенными параметрами для изучения электромагнитных полей. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. 1 Электроника. 1961, вып. 12.
  13. Филатова Е.А. // Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. -М.: МЭИ, 1969.
  14. Федоров Н.Н. Решение двумерных задач электродинамики в неоднородных средах методом моделирования. // -М.: Труды МЭИ. Радиотехника. 1969, вып. 65.
  15. Федоров Н.Н. Решение некоторых задач электродинамики в неоднородных средах методами конечно разностных сеток. // Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. -М.: МЭИ, 1969, 472 стр.
  16. Kron G. Equivalent circuits of the field equations of Maxwell. // Proc. of I.R.E. May 1944. pp. 289-299.
  17. Крон Г. Тензорный анализ сетей. // -М.: Сов. радио, 1978, 719 стр.
  18. Крон Г. Исследования сложных систем по частям (диакоптика). // -М.: Наука, 1972, 542 стр.
  19. Кухаркин Е.С., Сестрорецкий Б.В. Диалоговая оптимизация топологии устройств в электродинамических САПР. // -М.: МЭИ, 1987, 96 стр.
  20. Рученков В.А., Камышев Т.В., Климов К.Н., Сестрорецкий Б.В., Белостоцкая К.К. Проектирование режекторных волноводных фильтров для диплексера станций "Индия". // -М.: ОКБ МЭИ, "Радиотехнические тетради", 2004, №30, стр. 20-23.
  21. Климов К.Н., Сестрорецкий Б.В., Вершков В.А., Солдатов С.В., Камышев Т.В., Рученков В.А. Электродинамический анализ двумерных неоднородных сред и плазмы. // -М.: МАКС Пресс, 2005, 322 стр.
  22. Климов К.Н., Сестрорецкий Б.В. Построение консервативных сеток для решения двумерных задач электродинамического анализа систем с произвольным распределением диэлектрической и магнитной проницаемостей. // Радиотехника и электроника. 2001, т. 46, №1, стр. 30-39.
  23. Климов К.Н., Сестрорецкий Б.В. Анализ во временной области планарных структур с произвольным распределением диэлектрической проницаемости. // Радиотехника и электроника. 2001, т. 46, №3, стр. 271-276.
  24. Климов К.Н., Сестрорецкий Б.В. Построение эквивалентной схемы элементарного объема пространства для подмагниченной плазмы // Радиотехника и электроника. 2005, т. 50, №6, стр. 647-658.
  25. Рученков В.А. Развитие методики импедансного аналога электромагнитного пространства. // Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. -М.: МГИЭМ, 2006, 255 стр.
  26. Сестрорецкий Б.В., Владимиров Ю.К. О некоторых задачах машинного проектирования сложных СВЧ систем. // В сб. "Машинное проектирование устройств и систем СВЧ". Общество "Знание" Украинской ССР, Киев, 1974, вып. 1, стр. 14-15.
  27. Рыков В.В., Сестрорецкий Б.В. Машинное моделирование нестационарных процессов в твердотельных СВЧ генераторах. // Межвузовский сборник научных трудов "Машинное проектирование устройств и систем СВЧ". -М.: МИРЭА, 1978, вып. 2, стр. 110-132.
  28. Сестрорецкий Б.В. RLC и -аналоги электромагнитного пространства. // Межвузовский сборник научных трудов "Машинное проектирование устройств и систем СВЧ", МИРЭА, 1977, стр. 127-158.
  29. Сестрорецкий Б.В. Балансные RLC и схемы элементарного объема пространства. // Вопросы радиоэлектроники, сер. "Общие вопросы радиоэлектроники", 1983, вып. 5, стр. 56-85.
  30. Johns P.B. A Symmetrical Condensed Node for the TLM Method. // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. Apr. 1987, pp. 370-377.
  31. Akhtarzad S., Johns P.B. Solution of Maxwell's equations in three space dimensions and time by the TLM method of analysis. // Proc. Inst. Elec. Eng. 1975, vol. 122, pp. 1344-1348.
  32. Yee K.S. Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell's equations in isotropic media. // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. May 1966, vol. AP-14, pp. 302-307.
  33. Кухаркин Е.С., Сестрорецкий Б.В. Машинные методы расчета в инженерной электрофизике. // -М.: МЭИ, 1986, 68 стр.
  34. Сестрорецкий Б.В., Климов К.Н., Королев С.А., Петров А.С. Моделирование волноводных устройств с помощью метода импедансных сеток. // -М.: МГИЭМ, 1999, 38 стр.
  35. Сестрорецкий Б.В., Петров А.С., Иванов С.А., Климов К.Н., Королев С.А., Фастович С.В. Анализ электромагнитных процессов на основе RLC и сеток. // -М.: МГИЭМ, 2000, 149 стр.
  36. Сестрорецкий Б.В., Кустов В.Ю., Шлепнев Ю.О. Анализ СВЧ-микросборок методом информационного многополюсника. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общие вопросы радиоэлектроники. 1988, вып. 12, стр. 26-42.
  37. Голиус А.Б., Вешникова И.Е., Сестрорецкий Б.В., Чернов И.В. Расчет волнового сопротивления полосковой линии методом импедансного аналога электромагнитного пространства. // Вопросы радиоэлектроники, сер. "Общетехническая", 1976. вып. 3, стр. 38-47.
  38. Сестрорецкий Б.В., Кустов В.Ю. Эффективный алгоритм анализа плоских волноводных устройств. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общие вопросы радиоэлектроники. 1988, вып. 2, стр. 3-16.
  39. Голиус А.Б., Сестрорецкий Б.В. Оценка методических ошибок при расчете плоских волноводных устройств методом ИАЭП. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общетехническая. 1979, вып. 3, стр. 43-57.
  40. Голиус А.Б., Сестрорецкий Б.В. Алгоритмы вычисления параметров плоских волноводных систем методом ИАЭП. // Межвузовский сборник научных трудов "Машинное проектирование устройств и систем СВЧ". -М.: МИРЭА, 1978, вып. 2, стр. 133-146.
  41. Бахрах Л.Д., Ильинский А.С. и др. К 80-летию со дня рождения Бориса Васильевича Сестрорецкого. // Радиотехника и электроника. 2004, т. 49, №3, стр. 380-382.
  42. Писсанецки С. Технология разреженных матриц. // -М.: 1988, 411 стр.
  43. Сестрорецкий Б.В., Зиновьев А.В. Электродинамический анализ и оптимизация геометрии Е плоскостных волноводных устройств. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общие вопросы радиоэлектроники. 1988, вып. 12, стр. 43.
  44. Кустов В.Ю. Импедансная интерпретация метода конечных элементов для электродинамического анализа планарных волноводных устройств. // Диссертация на соискание степени кандидата физико-математических наук. -М.: МФТИ, 1988, 210 стр.
  45. Сестрорецкий Б.В., Дризе М.А., Иванов С.А., Климов К.Н. Тракты наземных антенн Ku и C диапазонов для перспективных спутников связи. // III Международная конференция "Антенная теория и техника", Севастополь, Украина, 8-11 сентября, 1999, стр. 528-533.
  46. Иванов С.А., Сестрорецкий Б.В., Дризе М.А. Синтез поляризатора, реализованного на изгибе волновода. // Крымская микроволновая конференция "СВЧ техника и телекоммуникационные технологии". Севастополь, Украина, 8-12 сентября, 2003, стр. 55-56.
  47. Hoefer W. The transmission-line matrix method - theory and applications. // IEEE Trans., Oct. 1985, pp. 882-893.
  48. Berenger J.P. A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves // J. Comput. Phys. 1994, vol. 114, pp. 185-200.
  49. Berenger J.P. An Effective PML for the Absorption of Evanescent Waves in Waveguides // IEEE Microwave and Guided Wave Letters. May 1998, vol. 8, №5, pp. 188-190.
  50. Fang J. and Wu Z. Generalized perfectly matched layer for the absorption of propagating and evanescent waves in lossless and lossy media. // IEEE Trans. MTT. Dec. 1996, pp. 2216-2222.
  51. Johns P.B. A new mathematical model to describe the physics of propagation. // The Radio and Electronic Engineer. 1974, №44(12), pp. 657-665.
  52. P. Russer. The Alternating Rotating Transmission Line Matrix ARTLM Scheme. // Electromagnetics. October 1996, №16(1), pp. 537-551.
  53. B.V. Sestoretsky, S.A. Ivanov. A new 6-parametrical three-dimensional algorithm for 12-port symmetrical condensed node. // TLM-99. III International Workshop on TLM, Modelling theory and applications. Nitza, France, October 27-29, 1999, pp. 197-200.
  54. Brewitt-Taylor C.R., Johns P.B. On the construction and numerical solution of transmission-line and lumped network models of Maxwell's equations. // International journal for numerical methods in engineering. 1980, vol. 19, pp. 13-30.
  55. Сестрорецкий Б.В., Иванов С.А., Климов К.Н. Теория и точность аппарата потоковых сеток во временной области при одночастотном и многочастотном трехмерном электродинамическом анализе. // Сборник трудов IV международной научно-технической конференции "Антенно-фидерные устройства, системы и средства радиосвязи (ICARSM-99)", Воронеж, 1999.
  56. Климов К.Н., Сестрорецкий Б.В. Граничные условия поглощения и возбуждения плоских и собственных волн прямоугольного волновода в планарной -сетке. // Радиотехника и электроника. 2001, т. 46, №9, стр. 1048-1058.
  57. Климов К.Н., Сестрорецкий Б.В. Дифференциальные уравнения электромагнитных волн во временной области в средах с частотной дисперсией. // Радиотехника и электроника. 2001, т. 46, №10, стр. 1223-1225.
  58. Карцев И.Ю. Метод импедансно-сеточной функции Грина для решения двумерных задач дифракции // Диссертация на соискание степени кандидата технических наук. -М. МЭИ, 1991, 138 стр.
  59. Сестрорецкий Б.В., Карцев И.Ю. Метод импедансно-сеточной функции Грина для решения двумерных задач дифракции. // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общие вопросы радиоэлектроники. 1991, вып. 1, стр. 18-26.
  60. Марадудин А., Монтролл Э., Вейс Дж. Динамическая теория кристаллической решетки в гармоническом приближении. // -М.: Мир, 1965, 383 стр.
  61. Сестрорецкий Б.В., Иванов С.А., Середов В.М., Климов К.Н. Новые эффективные 3D алгоритмы электродинамического анализа на основе потоковых -сеток. // VII Всероссийская школа-семинар "Волновые явления в неоднородных средах". Красновидово, Московская обл., 22-27 мая 2000 г., т. 2, стр. 101-103.
  62. Digest of the Third international workshop on transmission line matrix (TLM). // University of Nice-Sophia Antipolis, France, October 27-29, 1999, 325 рр.