Gyrotropic waveguides analysis

Abstract

An algorithm and program in MATLAB^® for the dispersions characteristics calculation in wide frequency range 15–100 GHz was created. We calculated and analyzed in ferrite and semiconductor waveguides, then they are longitudinally magnetized, also we analyzed main mode HE₁₁ and higher modes EH₁₁ and HE₁₂ dispersion characteristics. We analyzed semiconductor p-Ge, p-GaAs waveguides and compared gyromagnetic and gyroelectric waveguides bandwidth with dielectrical layer. We decided that outer dielectrical layer changed waveguide working frequency range. We draw conclusion that it can be used for made microwave devices for example phase shifters or other devices.

Article in Lithuanian.

Girotropinių bangolaidžių tyrimas

Santrauka. Pristatomi bendrieji elektrodinaminis ir matematinis girotropinių bangolaidžių modeliai. Sukuriamas bendrasis algoritmas ir programa MATLAB® terpėje atvirųjų cilindrinių apskritojo skerspjūvio girotropinių bangolaidžių tyrimui. Apskaičiuojamos ir tiriamos giromagnetiniuose feritiniuose bei giroelektriniuose puslaidininkiniuose bangolaidžiuose, kuriuos išilgai veikia pastovusis magnetinis laukas, sklindančių pagrindinio HE11 ir aukštesniųjų tipų EH11 bei HE12 bangų dispersinės charakteristikos. Lyginamas bangolaidžių iš YIG G-113 markės ferito ir n-InAs puslaidininkio be išorinio dielektriko sluoksnio ir su juo plačiajuostiškumas. Tiriami puslaidininkiniai p-Ge, p-GaAs bangolaidžiai 15–100 GHz dažnių ruože. Nustatoma jų darbo dažnių juosta, jos centrinis dažnis ir bangolaidžių plačiajuostiškumas.

Reikšminiai žodžiai: MATLAB® , girotropiniai, giromagnetiniai, giroelektriniai bangolaidžiai, Maksvelo lygtys, dispersinės charakteristikos.

Keyword : MATLAB®, gyrotropic, gyromagnetic, gyroelectric waveguides, Maxwell equations, dispersion characteristics