Одновимірна неоднорідна діелектрична структура, як перелаштовуваний резонатор

Anton A. Voloshyn; Artem S. Chernov; Irina P. Golubeva; Victor A. Kazmirenko; Yuriy V. Prokopenko

doi:10.20535/2523-4455.2019.24.5.192449

Т. 24 · № 5 · 2019 жов 31, 2019 Мікросистеми та фізична електроніка

Одновимірна неоднорідна діелектрична структура, як перелаштовуваний резонатор

Anton A. Voloshyn Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Artem S. Chernov Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Irina P. Golubeva Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Victor A. Kazmirenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Yuriy V. Prokopenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Сторінки6-17 Опублікованожов 31, 2019

PDF

ТОМ 24 · № 5 · 2019 Переглянути випуск

Анотація

Строго розв'язано електродинамічну задачу для неоднорідної діелектричної структури, яка складається з двох нескінченних пластин, розділених діелектричним прошарком з відмінною діелектричною проникністю. Задачу зведено до нелінійної задачі на власні числа та вектори. Власні числа визначають резонансні частоти, а вектори – власне електромагнітне поле резонансної структури. Показано, що резонансна частота нижчого типу коливань має високу чутливість до зміни повітряного прошарку між діелектричними пластинами. Встановлено зв'язок характеристик перелаштування з геометричними та електрофізичними параметрами пластин. Показано, що перелаштування резонансної частоти відбувається без погіршення власної добротності резонатора. Продемонстровано, що встановлені закономірності для одновимірної неоднорідної структури справедливі для неоднорідних діелектричних резонаторів циліндричної форми.

Ключові слова

#діелектричний резонатор #ефективна діелектрична проникність #мікромеханічне перелаштування #електромагнітне поле #добротність

Посилання

M. E. Il'chenko, V. F. Vzjatyshev, L. G. Gassanov i Ju. M. Bezborodov, Dijelektricheskie rezonatory. Moskva: Radio i svjaz', 1989, 328 s.
M. E. Il'chenko i A. A. Trubin, Jelektrodinamika dijelektricheskih rezonatorov. Kiev: Naukova dumka, 2004, 265 s.
D. L. Cuenca, G. Alavi and J. Hesselbarth, "On-chip mm-wave spherical dielectric resonator bandpass filter," 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS), Honololu, HI, 2017, pp. 1460-1463. DOI: 10.1109/MWSYM.2017.8058896
A. Kogut, R. Dolia, S. Nosatiuk and Y. Shulha, "Opportunity of solid-state oscillator stabilization by shielded dielectric resonator," 2016 9th International Kharkiv Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves (MSMW), Kharkiv, 2016, pp. 1-4. DOI: 10.1109/MSMW.2016.7538096
A. A. Trubin and I. V. Trubarov, "Microwave antennas using microstrip line with orthogonally placed dielectric resonator," 2014 IEEE International Black Sea Conference on Communications and Networking (BlackSeaCom), Odessa, 2014, pp. 102-106. DOI: 10.1109/BlackSeaCom.2014.6849014
M. Belazzoug, S. Aidel, I. Messaoudene, B. Hammache, F. Chetouah and Y. B. Chaouche, "A reconfigurable cylindrical dielectric resonator antenna for WiMAX/WLAN applications," 2016 12th International Conference on Innovations in Information Technology (IIT), Al-Ain, 2016, pp. 1-4. DOI: 10.1109/INNOVATIONS.2016.7880018
O. Y. Buslov et al., "Active integrated antenna based on planar dielectric resonator with tuning ferroelectric varactor," 2007 IEEE/MTT-S International Microwave Symposium, Honolulu, HI, 2007, pp. 1201-1204. DOI: 10.1109/MWSYM.2007.380382
I. V. Zavislyaka, M. A. Popova, E. D. Solovyovab, at all, “Dielectric-ferrite film heterostructures for magnetic field controlled resonance microwave components”, Materials Science and Engineering, vol. 197, pp. 36-42, July 2015. DOI: 10.1016/j.mseb.2015.03.008
A. Ayazi, A. Motafakker-Fard and B. Jalali, "Optically tunable silicon RF antenna," LEOS 2008 - 21st Annual Meeting of the IEEE Lasers and Electro-Optics Society, Acapulco, 2008, pp. 83-84. DOI: 10.1109/LEOS.2008.4688499
Y. Poplavko, Y. Prokopenko, V.Pashkov, V. Molchanov, I. Golubeva, V. Kazmirenko, D. Shmigin, "Low loss microwave piezo-tunable devices," Proc. of the 36th European Microwave Conference, Manchester, 10-15 Sept. 2006, pp.657-660. DOI: 10.1109/EUMC.2006.281496.
A. Plihon, V. Fischer, F. D. D. Santos and R. Gwoziecki, "Printed actuators made with electroactive polymers on flexible substrates," The 9th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS), Waikiki Beach, HI, 2014, pp. 68-71. DOI: 10.1109/NEMS.2014.6908761.
F. Bedeschi et al., "Piezoelectric actuators control unit," IEEE Nuclear Science Symposuim & Medical Imaging Conference, Knoxville, TN, 2010, pp. 769-771. DOI: 10.1109/NSSMIC.2010.5873862
B. Pratsiuk, D. Tkachov, Y. Prokopenko and Y. Poplavko, "Tunable dielectric resonator: design and parameters", in Proc. of 20rd Int. Crimean Conference Microwave & Telecommunication Technology (CriMiCo’2010), Sevastopol, 2010, pp. 655-656. DOI: 10.1109/CRMICO.2010.5632671
A. D. Grigor’ev, Elektrodinamika I tehnika SVCh, Vysshaya shkola, 1990.
B. Pratsiuk, Y. Prokopenko and Y. Poplavko, "Tunable Sphere and cubic dielectric resonator", in Proc. of Microwave & Radar Week in Poland (MIKON), Wroclaw, 2008, vol. 2, p. 549-552. DOI: 10.1109/CRMICO.2010.5632671
Yu. V. Prokopenko, Yu. M. Poplavko and V. I. Molchanov, "Electromechanically tunable dielectric microwave devices," Information and Telecommunication Science, vol. 1, no. 1, pp. 57-64, 2010. URL: http://telesc.kpi.ua/sites/default/files/document/TS_1_2010_8.pdf
V. A. Kargin, Entsiklopedia polimerov. Мoskva: Sovietskaya Entsiklopedia, 1974.
Y. M. Poplavko, V. I. Molchanov, V. M. Pashkov, Y. V. Prokopenko, V. A. Kazmirenko, I. P. Golubeva, B. B. Pratsiuk, "Perestraivayemie SVCh-ustroystva s elektromehanicheskim upravleniem.", Tehnika I pribory SVCh, №1, с. 49-59, 2009.
Y. Prokopenko, Y. Poplavko, V. Kazmirenko and I. Golubeva, "Electromechanical control over effective permittivity used for microwave devices," Dielectric Material, In-Tech., pp. 281-302, 2012. DOI: 10.5772/2781

Попередня у випуску Забезпечення теплового режиму роботи стержневих конструкцій п’єзокерамічних електроакустичних перетворювачів Наступна у випуску Прогнозоване оцінювання розбірливості мови, замаскованої шумовою завадою

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Механічно перелаштовувана антена з іонно-полімерним металевим композитом

Artem Serhiyovych Chernov, Oleksii O. Malyshok, Victor Anatoliiovych Kazmirenko, Irina Petrivna Holubeva, Yuriy Vasylovych Prokopenko, Guy A. E. Vandenbosch

Розглядається актуальна задача створення антен для сучасних бездротових систем, здатних до роботи у різних частотних діапазонах. Зазвичай для перелаштування частоти…

#структура з відхиленням електрода #фільтена #перелаштування частоти #актюатор ІМПК

с. 343504.1-343504.6

10.20535/2523-4455.mea.343504

Модель генератора Маркса для генерації коронного розряду у повітрі

Andrii Viktorovych Melnyk, Oleh Mykolaiovych Bevza, Anatolii Ivanovych Kuzmichiev

У статті розглянуто роботу генератора Маркса з навантаженням у вигляді від'ємного коронного розряду в повітрі за атмосферного тиску та побудовано його електричну модель.…

#коронний розряд #генератор Маркса #висока напруга #іонізація

с. 324599.1-324599.8

10.20535/2523-4455.mea.324599

Взаємодія срібних наночастинок з підкладкою в умовах плазмонного резонансу

Yurii I. Mysiuk, Yurii B. Smachylo, Oleksandr V. Ilin, Tetiana Oleksandrivna Bulavinets, Iryna Y. Yaremchuk

Взаємодія між наночастинками металів і підкладками в умовах плазмонного резонансу відіграє вирішальну роль у різних оптичних застосуваннях. У цій роботі ми досліджуємо…

#наночастинки срібла #переріз екстинкції #підкладка #локалізований поверхневий плазмонний резонанс

с. 303929.1-303929.6

10.20535/2523-4455.mea.303929

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Anton O. Voloshyn, Artem S. Chernov, Irina P. Holubeva, Victor A. Kazmirenko, Yuriy Vasylovych Prokopenko, Перелаштовуваний резонатор, як кінцеве навантаження мікросмужкової лінії , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 4 (2019)

Схожі статті

Kostiantyn S. Mazur, Alina O. Serheieva, Dmytro D. Tatarchuk, Yuri V. Didenko, Керовані частотноселективні структури НВЧ на основі неоднорідної мікросмужкової лінії передачі , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 4 (2018)
Liubomyr Mykolaiovych Korolevych, Natalia Maksimchuk, Oleksandr Vasyliovych Borysov, Вплив методів отримання тонких плівок оксиду церію на вольт-фарадні характеристики МДН-структур , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 3 (2019)
Yaroslav Ivanovych Starovoit, Oleksandr Hryhorovych Leiko, Механічні поля циліндричного п’єзокерамічного випромінювача силової конструкції в присутності акустичного екрана , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 6 (2017)
Oksana Yuriivna Kutova, Vladimir Ivanovych Tymofieiev, Mykhailo H. Dusheiko, Guillaume Brotons, Сенсор бета-лактоглобуліну на основі ІСПТ з підзатворним діелектриком СеО2 , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 4 (2019)
Myhailo Yuhymovych Artemenko, Larysa Mykolaivna Batrak, Serhii Yosyfovych Polishchuk, Повна потужність та коефіцієнт корисної дії трифазної чотирипровідної системи живлення , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 3 (2018)
Yaroslav Ivanovych Starovoit, Serhii Viktorovych Kurdiuk, Oleksandr Hryhorovych Leiko, Фізичні поля циліндричних гідроакустичних антен з екраном і циліндричними п’єзокерамічними випромінювачами з радіальною поляризацією , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 1 (2018)
Yana Vjyatsheslavivna Kabushka, Anton Serhiiovych Zotko, Ivan Viktorovich Kandrachuk, Oleksii Volodymyrovych Korzhyk, Дальність виявлення малих повітряних об’єктів наземною системою шумопеленгування , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 5 (2018)
Maksym Serhiiovych Fil, Dnys Yurevych Lebeddev, Leonid Mykolaiovych Pavlov, Підвищення стійкості цифрового телебачення до перешкод , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 5 (2019)
Mykola Fedorovych Zhovnir, Вимірювальний перетворювач кутових переміщень з використанням фазових набігань електричного поля поверхневих акустичних хвиль , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
Oleksandr Viktorovich Machulianskyi, Оптичні властивості наночастинок нікелю в системах зі статистично неоднорідною структурою , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 1 (2018)

1-10 з 43 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] M. E. Il'chenko, V. F. Vzjatyshev, L. G. Gassanov i Ju. M. Bezborodov, Dijelektricheskie rezonatory. Moskva: Radio i svjaz', 1989, 328 s.

[2] M. E. Il'chenko i A. A. Trubin, Jelektrodinamika dijelektricheskih rezonatorov. Kiev: Naukova dumka, 2004, 265 s.

[3] D. L. Cuenca, G. Alavi and J. Hesselbarth, "On-chip mm-wave spherical dielectric resonator bandpass filter," 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS), Honololu, HI, 2017, pp. 1460-1463. DOI: 10.1109/MWSYM.2017.8058896

[4] A. Kogut, R. Dolia, S. Nosatiuk and Y. Shulha, "Opportunity of solid-state oscillator stabilization by shielded dielectric resonator," 2016 9th International Kharkiv Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves (MSMW), Kharkiv, 2016, pp. 1-4. DOI: 10.1109/MSMW.2016.7538096

[5] A. A. Trubin and I. V. Trubarov, "Microwave antennas using microstrip line with orthogonally placed dielectric resonator," 2014 IEEE International Black Sea Conference on Communications and Networking (BlackSeaCom), Odessa, 2014, pp. 102-106. DOI: 10.1109/BlackSeaCom.2014.6849014

[6] M. Belazzoug, S. Aidel, I. Messaoudene, B. Hammache, F. Chetouah and Y. B. Chaouche, "A reconfigurable cylindrical dielectric resonator antenna for WiMAX/WLAN applications," 2016 12th International Conference on Innovations in Information Technology (IIT), Al-Ain, 2016, pp. 1-4. DOI: 10.1109/INNOVATIONS.2016.7880018

[7] O. Y. Buslov et al., "Active integrated antenna based on planar dielectric resonator with tuning ferroelectric varactor," 2007 IEEE/MTT-S International Microwave Symposium, Honolulu, HI, 2007, pp. 1201-1204. DOI: 10.1109/MWSYM.2007.380382

[8] I. V. Zavislyaka, M. A. Popova, E. D. Solovyovab, at all, “Dielectric-ferrite film heterostructures for magnetic field controlled resonance microwave components”, Materials Science and Engineering, vol. 197, pp. 36-42, July 2015. DOI: 10.1016/j.mseb.2015.03.008

[9] A. Ayazi, A. Motafakker-Fard and B. Jalali, "Optically tunable silicon RF antenna," LEOS 2008 - 21st Annual Meeting of the IEEE Lasers and Electro-Optics Society, Acapulco, 2008, pp. 83-84. DOI: 10.1109/LEOS.2008.4688499

[10] Y. Poplavko, Y. Prokopenko, V.Pashkov, V. Molchanov, I. Golubeva, V. Kazmirenko, D. Shmigin, "Low loss microwave piezo-tunable devices," Proc. of the 36th European Microwave Conference, Manchester, 10-15 Sept. 2006, pp.657-660. DOI: 10.1109/EUMC.2006.281496.

[11] A. Plihon, V. Fischer, F. D. D. Santos and R. Gwoziecki, "Printed actuators made with electroactive polymers on flexible substrates," The 9th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS), Waikiki Beach, HI, 2014, pp. 68-71. DOI: 10.1109/NEMS.2014.6908761.

[12] F. Bedeschi et al., "Piezoelectric actuators control unit," IEEE Nuclear Science Symposuim & Medical Imaging Conference, Knoxville, TN, 2010, pp. 769-771. DOI: 10.1109/NSSMIC.2010.5873862

[13] B. Pratsiuk, D. Tkachov, Y. Prokopenko and Y. Poplavko, "Tunable dielectric resonator: design and parameters", in Proc. of 20rd Int. Crimean Conference Microwave & Telecommunication Technology (CriMiCo’2010), Sevastopol, 2010, pp. 655-656. DOI: 10.1109/CRMICO.2010.5632671

[14] A. D. Grigor’ev, Elektrodinamika I tehnika SVCh, Vysshaya shkola, 1990.

[15] B. Pratsiuk, Y. Prokopenko and Y. Poplavko, "Tunable Sphere and cubic dielectric resonator", in Proc. of Microwave & Radar Week in Poland (MIKON), Wroclaw, 2008, vol. 2, p. 549-552. DOI: 10.1109/CRMICO.2010.5632671

[16] Yu. V. Prokopenko, Yu. M. Poplavko and V. I. Molchanov, "Electromechanically tunable dielectric microwave devices," Information and Telecommunication Science, vol. 1, no. 1, pp. 57-64, 2010. URL: http://telesc.kpi.ua/sites/default/files/document/TS_1_2010_8.pdf

[17] V. A. Kargin, Entsiklopedia polimerov. Мoskva: Sovietskaya Entsiklopedia, 1974.

[18] Y. M. Poplavko, V. I. Molchanov, V. M. Pashkov, Y. V. Prokopenko, V. A. Kazmirenko, I. P. Golubeva, B. B. Pratsiuk, "Perestraivayemie SVCh-ustroystva s elektromehanicheskim upravleniem.", Tehnika I pribory SVCh, №1, с. 49-59, 2009.

[19] Y. Prokopenko, Y. Poplavko, V. Kazmirenko and I. Golubeva, "Electromechanical control over effective permittivity used for microwave devices," Dielectric Material, In-Tech., pp. 281-302, 2012. DOI: 10.5772/2781