[en] ARBITRARY CROSS SECTION WAVEGUIDES: ANALYSIS OF MODAL FIELDS AND OF DISCONTINUITIES BETWEEN ARBITRARY CROSS SECTION WAVEGUIDES

MARCELA SILVA NOVO

[pt] GUIAS DE ONDA DE SEÇÃO ARBITRÁRIA: ANÁLISE DE CAMPOS MODAIS E DE DESCONTINUIDADES EM GUIAS DE DIFERENTES SEÇÕES

dc.contributor	LUIZ COSTA DA SILVA
dc.contributor	LUIZ COSTA DA SILVA
dc.creator	MARCELA SILVA NOVO
dc.date	2003-08-20
dc.date.accessioned	2022-09-21T21:41:53Z
dc.date.available	2022-09-21T21:41:53Z
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3781@1
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3781@2
dc.identifier	http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.3781
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12032/42172
dc.description	[pt] No presente trabalho o método de Rayleigh-Ritz é utilizado na determinação dos campos modais e dos números de onda de corte em guias de onda de seção arbitrária. Inicialmente, o método é aplicado com funções de base polinomiais, sendo a seção transversal do guia aproximada por um polígono convexo. Este tipo de função limitou o número de modos que podem ser calculados, uma vez que polinômios de grau alto geram instabilidades computacionais e overflow. Utilizando a mesma metodologia, os campos modais em guias de onda superquadráticos são analisados. Entretanto, as funções de base polinomiais são substituídas por funções trigonométricas, produzindo um modelo numérico capaz de computar um grande número de modos em um tempo de execução razoável. Os guias superquadráticos constituem uma classe de guias uniformes, incluindo guias circulares, elípticos, quase retangulares e outros de seções intermediárias. Conseqüentemente, eles são úteis na construção de diversos dispositivos em guias de onda, incluindo transições de diferentes seções, tais como circular para elíptica e circular para retangular. O método do casamento de modos é aplicado na determinação da matriz de espalhamento de descontinuidades entre guias superquadráticos. Diversas aplicações numéricas são apresentadas e comparadas com resultados obtidos através de outras técnicas.
dc.description	[en] In the present work, the modal fields and cutoff wavenumbers of arbitrary cross section waveguides are determined using the Rayleigh-Ritz method. Initially, the method is applied to waveguides with cross section approximated by a convex polygon. Polynomial basis functions are used. Such basis functions limit the number of modes that can be computed, since polynomials of high degree generate computer instabilities and overflow. Using the same methodology, the modal fields of superquadric waveguides are analyzed. Polynomial basis functions are replaced by trigonometric functions, however, producing an efficient numerical model capable of computing a large number of modes with a reasonable computer time. Superquadric waveguides constitute a class of uniform waveguides that include circular, elliptical, almost rectangular waveguides and a series of intermediate cross section waveguides. As a consequence they are quite useful in the construction of several devices, including transitions between waveguides of different cross sections, such as circular to elliptical and circular to rectangular. The mode matching technique is applied to the determination of the scattering matrix of discontinuities between superquadric waveguides. Several numerical applications are presented and compared to results obtained from other techniques.
dc.language	pt
dc.publisher	MAXWELL
dc.subject	[pt] DESCONTINUIDADES EM GUIAS DE ONDA
dc.subject	[pt] GUIAS DE ONDA SUPERQUADRATICOS
dc.subject	[en] ARBITRARY CROSS SECTION WAVEGUIDES
dc.subject	[en] SUPERQUADRIC WAVEGUIDES
dc.title	[en] ARBITRARY CROSS SECTION WAVEGUIDES: ANALYSIS OF MODAL FIELDS AND OF DISCONTINUITIES BETWEEN ARBITRARY CROSS SECTION WAVEGUIDES
dc.title	[pt] GUIAS DE ONDA DE SEÇÃO ARBITRÁRIA: ANÁLISE DE CAMPOS MODAIS E DE DESCONTINUIDADES EM GUIAS DE DIFERENTES SEÇÕES
dc.type	TEXTO

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