Численное исследование генерации второй гармоники в нелинейном резонаторе на основе электромагнитного кристалла

Abstract

Effect of second harmonic generation in non-linear resonator inside electromagnetic crystal formed by an array of metal cylinders with non-linear capacitors located in parallel plate waveguide is investigated. Mathematical model of the structure based on the simultaneous solution of electromagnetic boundary problem and non-linear problem for voltages and currents in non-linear elements is considered. Resonators with single and double-sided excitation are studied. It is shown that in resonator with single-sided excitation energy of wave with dominant frequency may be almost completely transformed in energy of wave with doubled frequency.

• electromagnetic crystal
• non-linear electromagnetic crystal
• second harmonic generation
• resonance frequencies

Аннотация (на русском)

Численное исследование генерации второй гармоники в нелинейном резонаторе на основе электромагнитного кристалла

Исследуется эффект генерации второй гармоники в нелинейном резонаторе, сформированном внутри электромагнитного кристалла, который выполнен в виде периодической решетки металлических цилиндров с нелинейными емкостями, расположенными в плоском волноводе. Рассматривается математическая модель структуры, которая основана на совместном решении линейной граничной задачи для электромагнитного поля и нелинейной задачи для токов и напряжений на нелинейных элементах. Изучены резонаторы с односторонним и двусторонним возбуждением. Показано, что в резонаторе с односторонним возбуждением возможно почти полное преобразование энергии волны основной в энергию волны удвоенной частоты.

For citation

References

1. Банков С.Е. Модель нелинейного электромагнитного кристалла // РЭ. 2011. Т.56. №3. С. 261.
2. Банков С.Е. Полубесконечный нелинейный электромагнитный кристалл // РЭ. 2011. Т.56. №5. С. 1-11.
3. Банков С.Е. Взаимодействие прямых волн в нелинейном электромагнитном кристалле // Журнал радиоэлектроники. 2011. №3. http://jre.cplire.ru/jre/mar11/1/text.html.
4. Банков С.Е. Численное исследование взаимодействия прямой и обратной волн в нелинейном электромагнитном кристалле // Успехи современной радиоэлектроники. 2011. №5. С. 31-43.
5. Банков С.Е. Аналитическое исследование двухчастотного взаимодействия прямой и обратной волн в нелинейном электромагнитном кристалле // РЭ. 2011. Т.56. №8. С. 909-919.
6. Банков С.Е. Электромагнитные кристаллы. М.: Физматлит. 2010. 352 С.
7. Банков С.Е., Дупленкова М.Д., Фролова Е.В.
8. Гупта К., Гардж Р., Чадха Р. Машинное проектирование СВЧ устройств. М.: Радио и связь. 1987.