Bangolaidinių įrenginių veikimo tyrimas. Bangolaidžių dispersinių charakteristikų ir elektromagnetinių laukų modeliavimas

Abstract

Baigiamojo darbo tikslas – sumodeliuoti bangolaidinius įrenginius, n-InSb fazės keitiklį ir SiC moduliatorių bei ištirti šių prietaisų veikimą; ištirti stačiakampius bangolaidžius singuliarinių integralinių lygčių metodu (SIL). Ištirtas bangolaidinis n-InSb keitiklis. Tyrimas atliktas, remiantis bangų kritinių dažnių priklausomybėmis nuo laisvųjų krūvininkų koncentracijos apskrituosiuose išilgai įmagnetintuose n-InSb bangolaidžiuose bei elektrinių laukų pasiskirstymo bangolaidžio skerspjūvyje priklausomybėmis nuo girotropijos. Nustatyta, jog sukurtas patobulintas n-InSb bangolaidinis keitiklis, kurio veikimo dažnių ruožas gali būti labai lanksčiai valdomas tiesiog mažinant ar didinant bangolaidžio spindulį. Fazės postūmis taip pat labai lanksčiai valdomas, tiesiog didinant arba mažinant laisvųjų krūvininkų koncentraciją. Stačiakampis bangolaidis ištirtas SIL metodu. Tyrimams atlikti buvo sumodeliuotos bangolaidžio dispersinės charakteristikos ir elektromagnetinių laukų skirstiniai bangolaidžio skerspjūvyje. Ištirtas SiC bangolaidinis moduliatorius. Tyrimams atlikti nustatytos elektrinių laukų skirstinių priklausomybės nuo bangolaidžių parametrų, nagrinėjama pramušimo lauko įtaka SiC bangolaidžiams. Sukurto SiC bangolaidinio moduliatoriaus privalumai: galimybė veikti, esant labai plačiam temperatūriniam ruožui; mažas inertiškumas. Darbo apimtis - 79 p. teksto be priedų, 40 iliustr., 2 lent., 61 bibliografinis šaltinys. Atskirai pridedami darbo priedai.

The main purpose of the work – is to model the waveguide devices, the n-InSb phase shifter and the SiC modulator and to investigate them. The other purpose of the work – is to investigate the rectangular waveguides by the singular integral equations’ method (SIE). The n-InSb waveguide phase shifter is investigated. The researches are made using the dependences of the critical frequencies upon the concentration of the free charges and the dependences of the electric field distributions upon girotropy. The perfected n-InSb waveguide phase shifter is created. The working frequency range of this device is controlled by changing the radius of the waveguide. The phase shift is controlled changing the concentration of the free charges. The rectangular SiC waveguide is researched by the SIE method. In order to make researches the dispersion characteristics and the electric field distributions are presented. The SiC modulator is investigated. In order to fulfill the researches the dependences of the electric field distributions upon the waveguide parameters are analyzed, the berakdown energy is analyzed. The advantages of the created SiC modulator are as follows. The device can work at the wide temperature range. Thesis consist of: 79 p. text without appendixes, 40 pictures, 2 tables, 61 bibliographical entries. Appendixes included.