Розкладання електромагнітних потенціалів по парціальних функціях електродинамічних ліній з дисперсією

Автор(и)

  • A.I. Bilotserkivska Kharkiv National University of Radio Electronics, Faculty of Electronic and Biomedical Engineering
  • I.M. Bondarenko Kharkiv National University of Radio Electronics, Faculty of Electronic and Biomedical Engineering
  • A.V. Gritsunov Kharkiv National University of Radio Electronics, Faculty of Electronic and Biomedical Engineering
  • O.Yu. Babychenko Kharkiv National University of Radio Electronics, Faculty of Electronic and Biomedical Engineering
  • L.I. Sviderska Kharkiv National University of Radio Electronics, Faculty of Electronic and Biomedical Engineering
  • A.V. Vasianovych Kharkiv National University of Radio Electronics, Faculty of Electronic and Biomedical Engineering

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe69.6.382

Ключові слова:

електродинамiчна система з дисперсiєю, електромагнiтний потенцiал, ряд Фур’є, власна функцiя, парцiальна функцiя

Анотація

Пропонується використання парцiальних функцiй, або осцилетiв, як базисних функцiй, локалiзованих вздовж усiх просторових координат, для розкладання нестацiонарних, негармонiчних електромагнiтних потенцiалiв у протяжних тривимiрних дисперсiйних електродинамiчних системах, таких як електродинамiчнi лiнiї (ЕЛ). Цi функцiї отримуються як лiнiйнi перетворення множини власних функцiй ЕЛ з метою мiнiмiзацiї просторової протяжностi кожного осцилета. Придiлено увагу застосуванню цих нових функцiй в електродинамiчних i електронних обчисленнях, зокрема в оптимiзацiї нерегулярних ЕЛ, якi зустрiчаються в рiзних мiкрохвильових i оптичних джерелах, включно з вiдкритими конфiгурацiями, що мiстять неперервний спектр власних функцiй. Наведено iлюстративний приклад, що демонструє кориснiсть парцiальних функцiй в електродинамiчному розрахунку поздовжньо неоднорiдної ЕЛ.

Посилання

R.G. Carter. Microwave and RF Vacuum Electronic Power Sources (Cambridge Univ. Press, 2018) [ISBN: 978-0-521-19862-2].

https://doi.org/10.1017/9780511979231

F.J. Dyson. The dynamics of a disordered linear chain. Phys. Rev. 92, 1331 (1953).

https://doi.org/10.1103/PhysRev.92.1331

E. Hasco¨et, H.J. Herrmann, V. Loreto. Shock propagation in a granular chain. Phys. Rev. E 59, 3202 (1999).

https://doi.org/10.1103/PhysRevE.59.3202

E. Somfai, J.-N. Roux, J.H. Snoeijer, M. van Hecke, W. van Saarloos. Elastic wave propagation in confined granular systems. Phys. Rev. E 72, 021301 (2005).

https://doi.org/10.1103/PhysRevE.72.021301

O.I. Gerasymov, N. Vandewalle, A.Ya. Spivak, N.N. Khudyntsev, G. Lumay, S. Dorbolo, O.A. Klymenkov. Stationary states in a 1D system of inelastic particles. Ukr. J. Phys. 53, 1128 (2008).

U. Harbola, A. Rosas, A.H. Romero, M. Esposito, K. Lindenberg. Pulse propagation in decorated granular chains: An analytical approach. Phys. Rev. E 80, 051302 (2009).

https://doi.org/10.1103/PhysRevE.80.051302

O.I. Gerasymov, N. Vandewalle. On the exact solutions of the problem of impulsive propagation in an inhomogeneous granular chain. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 8, 67 (2012).

O.I. Gerasymov, A.Ya. Spivak. On the wave transmission in a gently perturbed weakly inhomogeneous non-linear force chain. Ukr. J. Phys. 65, 1008 (2020).

https://doi.org/10.15407/ujpe65.11.1008

Yu.O. Averkov, Yu.V. Prokopenko, V.M. Yakovenko. Instability of a tubular electron beam blowing around a plasma solid-state cylinder located in a strong longitudinal magnetic field. Ukr. J. Phys. 67, 255 (2022).

https://doi.org/10.1109/UkrMW58013.2022.10037143

K.S. Kunz, R.J. Luebbers. The Finite Difference Time Domain Method for Electromagnetics (CRC Press, 1993) [ISBN: 978-0-367-40237-2].

S.D. Gedney. Introduction to the Finite-Difference TimeDomain (FDTD) Method for Electromagnetics (Springer Cham, 2011) [ISBN: 978-3-031-00584-8].

https://doi.org/10.2200/S00316ED1V01Y201012CEM027

J.L. Volakis, A. Chatterjee, L.C. Kempel. Finite Element Method Electromagnetics: Antennas, Microwave Circuits, and Scattering Applications (Wiley-IEEE Press, 1998) [ISBN: 978-0-780-33425-0].

https://doi.org/10.1109/9780470544655

J.-M. Jin. The Finite Element Method in Electromagnetics (Wiley-IEEE Press, 2014) [ISBN: 978-1-118-57136-1].

A. Gritsunov, I. Bondarenko, A. Pashchenko, O. Babychenko, E. Odarenko. On the quantum electrodynamics of nanophotonic systems. In: Proceedings of 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET-2020), Lviv-Slavske, Ukraine, February 25-29, (2020), p. 15.

https://doi.org/10.1109/TCSET49122.2020.235379

M.L. Boas. Mathematical Methods in the Physical Sciences (Wiley, 2005), [ISBN: 978-0-471-19826-0].

D.S. Moseley. Non-separable solutions of the Helmholtz wave equation. Quarterly of Applied Mathematics 22, 354 (1965).

https://doi.org/10.1090/qam/183970

D.S. Moseley. Further properties of the nonseparable solutions of the Helmholtz wave equation. Quarterly of Applied Mathematics 27, 451 (1970).

https://doi.org/10.1090/qam/255956

P. Overfelt. Symmetry operators and nonseparable solutions of the two-dimensional Helmholtz equation for electromagnetic analysis. Electromagnetics 9, 249 (1989).

https://doi.org/10.1080/02726348908915237

O.A. Tretyakov. Essentials of nonstationary and nonlinear electromagnetic field theory. Analytical and Numerical Methods in the Electromagnetic Wave Theory. Edited by M. Hashimoto, M. Idemen, O.A. Tretyakov (Science House Co., 1993).

M.S. Antyufeyeva, O.A. Tretyakov. Electromagnetic fields in a cavity filled with some nonstationary media. Progress in Electromagnetics Research B 19, 177 (2010).

https://doi.org/10.2528/PIERB09112402

A.V. Gritsunov. Methods of calculation of nonstationary nonharmonic fields in guiding electrodynamic structures. J. Comm. Technology and Electronics 52, 601 (2007).

https://doi.org/10.1134/S1064226907060010

H. Georgi. The Physics of Waves (Prentice-Hall, 1993) [ISBN: 978-0-136-65621-0].

A.V. Gritsunov. Expansion of nonstationary electromagnetic potentials into partial functions of electrodynamic system. Radioelectronics and Comm. Systems 49 (7), 6 (2006).

I. Hickman. Practical Radio-Frequency Handbook (Elsevier Sci., 2006) [ISBN: 978-0-7506-8039-4].

H. Weyl. Ausbreitung elektromagnetischer Wellen ¨uber einem ebenen Leiter. Annalen der Physik 365, 481 (1919).

https://doi.org/10.1002/andp.19193652104

A. Bilotserkivska, I. Bondarenko, A. Gritsunov, O. Babychenko, L. Sviderska, A. Vasianovych. Decomposition of EM potential in partial modes of irregular electrodynamic systems. In: Proceedings of 2022 IEEE 2nd Ukrainian Microwave Week (UkrMW), Kharkiv, Ukraine, November 14-18, (2022), p. 263.

https://doi.org/10.1109/UkrMW58013.2022.10037136

Downloads

Опубліковано

2024-07-25

Як цитувати

Bilotserkivska, A., Bondarenko, I., Gritsunov, A., Babychenko, O., Sviderska, L., & Vasianovych, A. (2024). Розкладання електромагнітних потенціалів по парціальних функціях електродинамічних ліній з дисперсією. Український фізичний журнал, 69(6), 382. https://doi.org/10.15407/ujpe69.6.382

Номер

Том 69 № 6 (2024)

Розділ

Загальна фізика

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.

Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC