Электродинамическое моделирование волноводных диплексеров на Е-плоскостных гребневых секциях и диафрагмах / Electromagnetic Analysis of Waveguide Diplexers Based on E-Plane Ridged Sections an Diaphragms

Кобрин К.В. / Kobrin, K.V.
Южный Федеральный университет / RUS Южный Федеральный университет
Мануилов М.Б. / Manuilov, M.B.
Южный Федеральный университет / RUS Южный Федеральный университет
Выпуск в базе РИНЦ
DOI: 10.25210/jfop-1605-069074

Кобрин К.В., Мануилов М.Б. Электродинамическое моделирование волноводных диплексеров на Е-плоскостных гребневых секциях и диафрагмах // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 5(22). С. 69–74.
Kobrin, K.V., Manuilov, M.B. Electromagnetic Analysis of Waveguide Diplexers Based on E-Plane Ridged Sections an Diaphragms // Physical Bases of Instrumentation. 2016. Vol. 5. No. 5(22). P. 69–74.

Аннотация: Исследована новая компактная конструкция волноводного диплексера на фильтрах с Е-плоскостными гребневыми секциями и индуктивными диафрагмами, выполненными на одной металлической вставке из тонкой фольги. Разработан эффективный гибридный метод электродинамического анализа данного класса диплексеров, основанный на методе Галеркина с учетом краевой особенности поля, методе модового сшивания и методе обобщенных матриц рассеяния. Приведены характеристики оптимизированной конструкции диплексера миллиметрового диапазона, длина которого сокращена примерно в 1.5 раза по сравнению с известной конструкцией на Е плоскостных индуктивных диафрагмах.

Abstract: A novel compact waveguide diplexer based on E-plane filters with ridged resonators and inductive diaphragms is presented. The both filters resonant elements are produced from a single E-plane metal foil insert. The numerically efficient hybrid full wave technique for analysis of this class of waveguide diplexers is proposed. The technique is based on Galerkin method with taking into account the field asymptotic at the metallic edges, mode matching technique, and generalized scattering matrix method. The optimized frequency characteristics of the diplexer designed for Ka-band applications are discussed. The proposed compact diplexer design has the reduced length at a factor of 1.5 in comparison with the known E-plane inductive diaphragm filters.

Ключевые слова: диплексеры, гребневый волновод, метод Галеркина, waveguide filters, diplexers, ridged waveguide, диплексеры

Литература / References
  1. Morini, A., Rozzi, T., Angelis, D. A Novel Matched Diplexer Configuration in E-plane Technology // IEEE MTT-S Intern. Microwave Symposium Digest, 1993. P. 1077-1080.
  2. Мануилов М.Б., Синявский Г.П. Рассеяние волн многоэлементными неоднородностями в составе волноводных фильтров и мультиплексеров // Радиотехника и электроника. 2001. Т. 46. № 2. С. 141-147.
  3. Синявский Г.П., Мануилов М.Б., Кобрин К.В. Волноводные фильтры квазипланарного типа с улучшенными характеристиками // Успехи современной радиоэлектроники. 2006. № 4. С. 5-26.
  4. Ofli, E., Vahldieck, R., Amari, S. Novel E-Plane Filters and Diplexers With Elliptic Response for Millimeter-Wave Applications// IEEE Trans. Microwave Theory and Techn. March 2005. Vol. 53. No. 3. P. 843-851.
  5. Kirilenko, A., Rud, L., Tkachenko, V., and Kulic, D. Evanescent-mode ridged waveguide band-pass filters with improved perfomance // IEEE Trans. Microwave Theory and Tech. 2002. Vol. MTT-50. No. 5. P. 1324-1328.
  6. Manuilov, M.B., Kobrin, K.V., Sinyavsky, G.P., and Labunko, O.S. Full Wave Hybrid Technique for CAD of Passive Waveguide Components with Complex Cross Section // Proc. Progress of Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2009). August 18-21, 2009. Moscow. P. 1393-1397.
  7. Bornemann, J., Arndt, F. Modal S-matrix Design of Optimum Stepped Ridged and Finned Waveguide Transformers// IEEE Trans. on Microw. Theory and Tech. 1987. Vol. MTT-35. No. 6. P. 561-567.
  8. Ansys High Frequency Structure Simulator (HFSS). On-line: http://www.ansys.com
  9. Мануилов М.Б., Кобрин К.В. Электродинамические модели квазипланарных волноводных фильтров и диплексеров на Е-плоскостных диафрагмах // Электромагнитные волны и электронные системы. 2015. Т. 20. №6. С. 52-61.