Анотація до роботи:

Пулов Р.Д. Квазидинамічні моделі мікросмужкових хвилеведучих та випромінювальних структур. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.03 - Радіофізика.

Запорізький національний технічний університет, Запоріжжя, 2007.

В дисертації розроблено методи аналізу багатошарових мікросмужкових структур у квазистатичному та квазидинамічному наближеннях. Запропоновано методи аналізу багатопровідних зв'язаних мікросмужкових ліній. Отримано прості аналітичні співвідношення для аналізу дисперсії зв'язаних мікросмужкових ліній в квазидинамічному наближенні, які є вірними у всій частотної області. Виконано аналіз мікросмужкової лінії скінченних розмірів. Розроблено метод моделювання мікросмужкових антен на багатошарової підкладці. В якості приклада виконано розрахунок вібратора на одношарової підкладці, виконано порівняння отриманих даних з даними, наведеними у літературі.

Основні результати, отримані у даної роботі, можна сформулювати наступним чином:

1. Розроблено новий метод обчислення квазистатичної функції Гріна для багатошарових пласкошаруватих підкладок, який базується на побудові та аналізу декомпозиційної моделі в області Фур'є-зображень з наступним переходом до області оригіналів. Запропоновано матричний метод аналізу структур підкладок у просторовій області, який дозволяє виконати чисельний розрахунок функцій Гріна одночасно у всіх перерізах декомпозиційної схеми досліджуваної підкладки з довільним числом шарів. Універсальність одержаної формули в класі шаруватих діелектричних структур дозволяє розробляти для автоматизованих систем ефективні алгоритми аналізу елементів об'ємних інтегральних пристроїв.

2. Розроблено процедура рішення інтегрального рівняння з використанням розробленого універсального метода моделювання багатошарових функцій Гріна. Запропоновано методика підвищення ефективності рішення інтегрального рівняння на основі вейвлет-перетворення. Визначено критерії доцільності використання вейвлет-перетворення на практиці. Розроблено методика знаходження ефективних діелектричних проникностей та розподілення по провідникам струмів власних хвиль багатопровідних ліній.

3. Розроблено методика квазидинамічного моделювання мікросмужкових структур. Запропоновано методика складання дисперсійного рівняння для багатопровідних зв'язаних мікросмужкових ліній на багатошарових підкладках. На її основі розроблено нові аналітичні моделі та алгоритм чисельного моделювання для аналізу дисперсії ефективної діелектричної проникності основного типу хвилі в мікросмужкових лініях. Завдяки високої достовірності результатів та незначним обчислювальним витратам, моделі та алгоритм аналізу дисперсії можуть бути використані в якості базових в схемотехнічних процедурах проектування інтегральних схем. Використання отриманих аналітичних співвідношень для розрахунку дисперсійних характеристик зв'язаних смужкових лінії дає добрий збіг з даними, отриманими за точними методиками, у всій частотній області. Отримані прості розрахункові формули можуть бути використані при розробці різноманітних мікрохвильових пристроїв.

4. Розроблено методика квазидинамічного моделювання тривимірної функції Гріна для шаруватих структур. Отримано співвідношення для тривимірної функції Гріна для структури на одношарової діелектричної підкладці. Розроблено методика аналізу відрізка одиночної мікросмужкової лінії на одношаровій діелектричній підкладці. В якості приклада виконано розрахунок характеристичного імпедансу, проведено порівняння отриманих результатів з результатами двовимірного квазистатичного аналізу. Розроблено методика розрахунку друкованих антен на діелектричних підкладках. В якості приклада розраховано друкований вібратор на одношаровій підкладці та проаналізовано вплив параметрів підкладці на його характеристики випромінювання. Результати аналізу збігаються з наведеними у літературі. На основи розробленого математичного апарату була побудована система автоматизованого моделювання антен, яка дозволяє виконати аналіз параметрів випромінювання смужкових структур на одношаровій підкладці. Система має дружній інтерфейс та може бути використана для навчання та в інженерній практиці.

Публікації автора:

Основні положення дисертації опубліковані в роботах:

1. Л.М. Карпуков, Р.Д. Пулов. Процедура квазистатического моделирования микрополосковых структур // Радіоелектроніка. Інформатика. Управління.-Запоріжжя: ЗНТУ, №2, 2005.-с.7-11

2. Пулов Р.Д., Карпуков Л.М., Романенко С.Н. Повышение эффективности решения интегральных уравнений электродинамики на основе вейвлет-преобразований. // Тези доповідей Міжнародної науково-практичної конференції "Сучасні проблеми і досягнення в галузі радіотехніки, телекомунікацій та інформаційних технологій".-Запоріжжя, 2006.-с.102-104

3. Л.М. Карпуков, Р.Д. Пулов, А.Ю. Фарафонов. Назначение допусков при проектировании микрополосковых полосовых фильтров на связанных линиях с отверстиями в экранирующем слое // Радіоелектроніка. Інформатика. Управління.-Запоріжжя: ЗНТУ, №1, 2005.-с.32-38

4. L.M. Karpukov, R.D. Pulov, A.Y. Farafonov. Comparison of Tolerances in Construction of Microstrip Filters on Coupled Lines // Proceedings of the International Conference TCSET'2006 "Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science".-Lviv-Slavsk, Ukraine, 2006.-pp.155-157

5. Л.М. Карпуков, Р.Д. Пулов, С.Н. Романенко. Моделирование многослойных микрополосковых структур в квазидинамическом приближении // Радіоелектроніка. Інформатика. Управління.-Запоріжжя: ЗНТУ, №2, 2004.-с.14-17

6. Карпуков Л.М., Романенко С.Н., Пулов Р.Д. Декомпозиционные модели многослойных микрополосковых волноведущих структур // Тези доповідей Міжнародної науково-практичної конференції "Сучасні проблеми і досягнення в галузі радіотехніки, телекомунікацій та інформаційних технологій".-Запоріжжя, 2006.-с.73-75

7. Карпуков Л.М., Пулов Р.Д., Романенко С.Н. Дисперсионные характеристики связанных микрополосковых линий // Всеукраинский межведомственный научно-технический сборник "Радиотехника".-Харьков: ХГТУРЭ, вып. 103, 1997.-с.105-111

8. Карпуков Л.М., Пулов Р.Д., Романенко С.Н. Дисперсия основного типа волны в многопроводных связанных микрополосковых линиях // Всеукраинский межведомственный научно-технический сборник "Радиотехника".-Харьков: ХГТУРЭ, вып. 106, 1998.-с.157-161

9. Карпуков Л.М., Романенко С.Н., Пулов Р.Д. Аналітичний розрахунок дисперсії у багатопровідних мікросмужкових лініях на основі квазідинамічного наближення //Вісник національного університету "Львівська політехніка" Радіоелектроніка та телекомунікації.-Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", №440, 2002.-с.212-219

10. Sergey Romanenko, Leonid Karpukov, Roman Pulov. Wire Antenna Computer Modelling System // Proceedings of the International Conference TCSET'2002 "Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science".-Lviv-Slavsk, Ukraine, 2002.-pp.155-157

11. С.Н. Романенко, Л.М. Карпуков, Р.Д. Пулов. Система моделирования фракталоподобных рассеивающих структур //Радіоелектроніка. Інформатика. Управління.-Запоріжжя: ЗНТУ, №1, 2003.-с.21-24

12. Романенко С.Н., Карпуков Л.М., Пулов Р.Д. Повышение эффективности моделирования проволочных антенн с фрактальной структурой // Материалы 16-ой международной Крымской конференции "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии". - Севастополь, 2006. - с.463-464