Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2015, № 2 · ELECTRODYNAMICS

Пространственное распределение амплитуд внешних и внутренних волн в ограниченной многослойной структуре с периодической неоднородностью. Часть 1. Одномерная волна

I.V. Antonets1, V.G. Shavrov2, V.I. Shcheglov2

1 Сыктывкарский государственный университет, Russia
2 Kotelnikov IRE RAS, Moscow, Russia
Full text UDC 537.874; 537.624 EDN TOPOIJ

Abstract

By successive steps algorithm method the waves of forward and backward directions propagation in limited length structure with periodical nonuniformity of meander type is investigated. The properties of wave propagation connected with periodicity of structure are explored. It is found the “secondary modulation” effect explained by the multi-resonator properties of structure. It is investigated the forward and backward direction wave amplitudes by the changing of the coordinate or structure slide number and so the average wave number. It is investigated the nonuniformity having similar to saw form and the influence of saw tooth forms on wave propagation conditions. It is investigated the amplitudes distribution in the case of large correlation changing between wave numbers of included in structure media wave numbers. It is investigated the spatial modulation of amplitude. In its character it is found five main regimes. For the explanation of spatial modulation peculiarities it is proposed the analogy with the chain of successive connected related resonators.

  • wave propagation
  • Periodical structure
  • spatial modulation
Аннотация (на русском)

Пространственное распределение амплитуд внешних и внутренних волн в ограниченной многослойной структуре с периодической неоднородностью. Часть 1. Одномерная волна

Методом пошагового алгоритма рассмотрено распространение волн прямого и обратного направлений в структуре ограниченной длины с периодической неоднородностью меандрового вида. Рассмотрены особенности распространения волн, связанные с периодичностью структуры, выявлен эффект «вторичной модуляции», интерпретированный на основе многорезонаторных свойств структуры. Исследованы амплитуды волн прямого и обратного направлений при изменении координаты или номера слоя структуры, а также среднего волнового числа. Рассмотрена неоднородность пилообразного вида, в том числе влияние формы зубьев пилы на условия распространения волн. Рассмотрено распределение амплитуд в случае большого изменения соотношения между волновыми числами сред, составляющих структуру. Исследована пространственная модуляция амплитуды, в характере которой выявлены пять основных режимов. Для объяснения особенностей пространственной модуляции предложена аналогия с цепочкой последовательно соединенных связанных резонаторов.

For citation

Antonets I.V., Shavrov V.G., Shcheglov V.I. Пространственное распределение амплитуд внешних и внутренних волн в ограниченной многослойной структуре с периодической неоднородностью. Часть 1. Одномерная волна // Journal of Radio Electronics. – 2015. – No. 2.

References

  1. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. М.: Наука. 1973.
  2. Бреховских Л.М., Годин О.А. Акустика слоистых сред. М.: Наука. 1989.
  3. Розенберг Г.В. Оптика тонкослойных покрытий. М.: Гос.изд.физ-мат.лит. 1958.
  4. Кизель В.А. Отражение света. М.: Наука. 1973.
  5. Oksanen M.I., Hanninen J., Tretyakov S.A. // IEEE Proc.H. 1991. V.138. №7. P.513.
  6. Шварцбург А.Б. // УФН. 2000. Т.170. №12. С.1297.
  7. Бриллюэн Л., Пароди М. Распространение волн в периодических структурах. М.: ИЛ. 1959.
  8. Кирюхин Н.Н., Лисовский Ф.В. // ФТТ. 1968. Т.10. №3. С.709.
  9. Зубков В.И., Моносов Я.А., Щеглов В.И. // Письма в ЖЭТФ. 1971. Т.13. №5. С.229.
  10. Медников А.М., Никитов С.А., Попков А.Ф. // ФТТ. 1982. Т.24. №10. С.3008.
  11. Герус С.В., Харитонов В.Д. // ФММ. 1984. Т.58. №6. С.1069.
  12. Вороненко А.В., Герус С.В., Харитонов В.Д. // Изв. ВУЗов. Физика. 1988. Т.31. №11. С.76.
  13. Анненков А.Ю., Герус С.В. // РЭ. 1996. Т.41. №2. С.216.
  14. 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
  15. Уиттекер Э.Т., Ватсон Д.Н. Курс современного анализа. Ч.2. М.: ИЛ. 1963.
  16. Мак-Лахлан Н.В. Теория и приложения функций Матье. М.: ИЛ. 1953.
  17. Флюгге З. Задачи по квантовой механике. Т.1. М.: МИР. 1974.
  18. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука. 1970.
  19. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через многослойные структуры. Часть первая. Прямой метод. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2011.
  20. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через многослойные структуры. Часть вторая. Метод матрицы. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2012.
  21. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через многослойные структуры. Часть третья. Метод импеданса. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2012.
  22. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2012. Т.57. №1. С.67.
  23. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2013. Т.58. №1. С.16.
  24. 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
  25. 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.
  26. 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.
  27. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через многослойные структуры (монография). Часть пятая. Алгоритмические методы. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2014.
  28. Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2013. №4. URL: http://jre.cplire.ru/jre/apr13/6/text.pdf
  29. Антонец И.В., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // РЭ. 2013. Т.58. №12. С.1149.
  30. Антонец И.В., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XXI Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы». Москва, МЭИ: «НИУ МЭИ». 2013. С.130.
  31. Антонец И.В., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XXI Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы». Москва, МЭИ: «НИУ МЭИ». 2013. С.145.
  32. Антонец И.В., Щеглов В.И. Распространение волн через многослойные структуры (монография). Часть четвертая. Специфические методы. Сыктывкар: ИПО СыктГУ. 2013.
  33. Карлов Н.В., Кириченко Н.А. Колебания, волны, структуры. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2003.
  34. Антонец И.В., Шавров В.Г., Щеглов В.И. // Сборник трудов XXII Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы», Москва, МЭИ: «НИУ МЭИ». 2014. С.124.