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
2020, № 7 · ELECTRODYNAMICS

Simulation of a volumetric strip-slot transition

D.S. Klygach1, M.G. Vakhitov1, N.V. Dudarev1, S.N. Darovskikh1, S.V. Dudarev1

1 South Ural State University (National Research University), Cheliabinsk, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2020.7.11 UDC 621.372.414 EDN VVDGIA

Abstract

The possibility of modeling contactless transmission of signal power in a volume-modular diagram-generating scheme of the microwave range is researched. Based on the example of a volumetric strip-slot transition between parts of a volumetric modular diagram-forming device, elements of a scattering matrix are calculated using its electrodynamic model. In order to estimate the accuracy of the proposed model, elements of the ISF transition scattering matrix were calculated in a specialized electromagnetic modeling program. Comparative analysis of elements of scattering matrix calculated using electrodynamic model and using specialized software product showed coincidence of resonance nature of analysed device.

  • диаграммообразующая схема
  • объёмный полосково- щелевой переход
  • матрица рассеивания
  • коэффициент отражения
  • коэффициент передачи
  • diagram forming circuit
  • volume strip-slot transition
  • scattering matrix
  • reflection coefficient
  • transmission coefficient
Аннотация (на русском)

Моделирование объёмного полосково-щелевого перехода

В статье исследуется возможность моделирования бесконтактной передачи мощности сигнала в объемно-модульной диаграммо-образующей схеме СВЧ диапазона. На примере объёмного полосково-щелевого перехода (ОПЩ перехода) между частями объёмно-модульного диаграммо-образующего устройства рассчитаны элементы матрицы рассеивания с использованием электродинамической его модели. Для оценки точности предложенной модели проведён расчёт элементов матрицы рассеяния ОПЩ перехода в специализированной программе электромагнитного моделирования. Сравнительный анализ элементов матрицы рассеяния, рассчитанной при помощи электродинамической модели и с использованием специализированного программного продукта, продемонстрировал совпадение резонансной природы исследуемого устройства.

For citation

Klygach D.S., Vakhitov M.G., Dudarev N.V., Darovskikh S.N., Dudarev S.V. Simulation of a volumetric strip-slot transition // Journal of Radio Electronics. – 2020. – No. 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.7.11

References

  1. Дударев Н.В. Принципы построения объёмно-модульных СВЧ устройств диаграммо-образующей схемы и проблемы их реализации / Н.В. Дударев, С.Н. Даровских // Антенны. - 2018. - №3 - С.48-58.
  2. Дударев Н.В. Модели бесконтактной передачи мощности сигнала в объёмно-модульном диаграммо-образующем устройстве СВЧ-диапазона / Н.В. Дударев, С.Н. Даровских // Антенны. - 2018. - №9 - С. 54-59.
  3. Lim T.B., Zhu L. A differential-mode wideband bandpass filter on microstrip line for UWB application. // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. 2009. No.19(10), art.no.5232823. P.632-634. https://doi.org/10.1109/LMWC.2009.2029739.
  4. Wu C.-H., Wang C.-H., Chen C.H. Balanced coupled-resonator bandpass filters using multisection resonators for common-mode suppression and stopband extension. // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2007. No.55 (8). P. 1756-1763. https://doi.org/10.1109/TMTT.2007.901609.
  5. Wu C.-H., Wang C.-H., Chen C.H. Stopband-extended balanced bandpass filter using coupled stepped-impedance resonators. // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. 2007. No.17(7). art. no.4266853. P.507-509, https://doi.org/10.1109/LMWC.2007.899311.
  6. Olvera-Cervantes J.-L., Corona-Chavez A. Microstrip balanced bandpass filter with compact size, extended-stopband and common-mode noise suppression. // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. 2013. No.23(10). art. no.6589167. P. 530-532. https://doi.org/10.1109/LMWC.2013.2279096.
  7. Zhan Y., Chen J.-X., Qin W., Li J., Bao Z.-H. Spurious-Free Differential Bandpass Filter Using Hybrid Dielectric and Coaxial Resonators. // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. 2016. No.26(8). art. no.7515215. P.574-576. https://doi.org/10.1109/LMWC.2016.2585541.
  8. Sans M., Selga J., Velez P., Bonache J., Rodriguez A., Boria, V.E., Martin F. Compact Wideband Balanced Bandpass Filters with Very Broad Common-Mode and Differential-Mode Stopbands. // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2018. No.66(2). art. no.8253828. P.737-750. https://doi.org/10.1109/TMTT.2017.2785246.
  9. Dudarev N.V. The influence of Design Features on the Electrical Characteristics of the Microwave Volumetric Strip-Slot Line Transition / N.V. Dudarev, S.N. Darovskikh, N.V. Vdovina // Proceedings of the 2018 International Conference "Quality Management, Transport and Information Security, Information Technologies", IT and QM and IS 2018. 2018. P.428-431. https://doi.org/10.1109/ITMQIS.2018.8525041.
  10. Dudarev N.V. Volumetric-modular technology for building high-frequency diagramming devices / N.V. Dudarev, S.N. Darovskikh // Proceedings of the Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies, MWENT 2018. P.1-4. https://doi.org/10.1109/MWENT.2018.8337281.
  11. Dudarev N.V. Design Fundamentals of a Three-Dimensional Modular Microwave Phase Converter / N.V. Dudarev, S.N. Darovskikh, N.V. Vdovina // Proceedings of the 12th International Scientific and Technical Conference "Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines". 2019. https://doi.org/10.1109/Dynamics.2018.8601476.
  12. Xiao J.-K., Su X.-B., Wang H.-X., Ma J.-G. Compact microstrip balanced bandpass filter with adjustable transmission zeros. Electronics Letters. 2019. Vol.55. No.4. P. 212-214. https://doi.org/10.1049/el.2018.7689.
  13. Voytovich N.I., Klygach D.S., Khashimov A.B. Radiation field of a bilateral slot antenna. // Bulletin of the South Ural State University. Series: Computer Technologies, Management, Electronics. 2012. No. 35 (294). P.6-10.