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
2007, № 5 · ELECTRODYNAMICS

Метод импедансного аналога электромагнитного пространства для двумерных задач электродинамики

S.A. Ivanov1, B.V. Sestroretskii2

1 Физический ф-т МГУ им. М.В. Ломономова
2 ФГУП НПО им. С.А. Лавочкина, Russia
Full text EDN KUIBTB

Abstract

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.

Аннотация (на русском)

Метод импедансного аналога электромагнитного пространства для двумерных задач электродинамики

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.

For citation

Ivanov S.A., Sestroretskii B.V. Метод импедансного аналога электромагнитного пространства для двумерных задач электродинамики // Journal of Radio Electronics. – 2007. – No. 5.

References

  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.