Search academic texts

Information × Registration Number 2122U007031, Article popup.category Опубліковано, Стаття Title ESTIMATION OF FEM AND FDTD METHODS FOR SIMULATION OF ELECTROMAGNETIC CHARACTERISTICS OF POLARIZATION TRANSFORMING DEVICES WITH DIAPHRAGMS popup.author Пільтяй С. І.Булашенко А. В.Биковський О. В.Булашенко А. В.Piltyay S. I.Bulashenko А. V.Bykovskyi O. V.Bulashenko O. V. popup.publication 10-01-2022 popup.source_user Журнал "Радіоелектроніка, інформатика, управління" (Національний університет "Запорізька політехніка") popup.source https://ric.zp.edu.ua/article/view/250868 popup.publisher National University "Zaporizhzhia Polytechnic" Description Актуальність. Насьогоднішній   відбувається стрімке розширення кола сучасних галузей науки і техніки, які активно використовують супутникові телекомунікаційні системи для прийому, оброблення та передачі різної інформації. Такі радіоелектронні системи досить часто вимагають збільшення обсягів інформації, які вони обробляють та передають. Подвоєння обсягів переданої інформації можна досягти, використовуючи двополяризаційні антенні системи та пристрої. У наш час більшість спеціалістів, котрі займаються розробленням різних сучасних поляризаційних пристроїв НВЧ, виконують їх чисельне моделювання та оптимізацію за допомогою варіаційних методів розрахунку, методів інтегральних рівнянь, методу узгодження полів часткових областей. Найбільш активно використовують методи із розбиттям внутрішньої області пристрою на елементарні комірки. Серед них у часовій області найбільш часто використовують метод скінченних різниць із розбиттям на гексагональну сітку, а в частотній області застосовують метод скінченних елементів із адаптивною тетраедричною сіткою. Таким чином, актуальною задачею є оцінка швидкості та точності цих методів з метою визначення більш ефективного із них. Мета. Метою дослідження є порівняння швидкості та точності розрахунків електромагнітних характеристик хвилевідних поляризаторів чисельними методами FEM і FDTD, а також порівняння збіжності цих методів при аналізі поляризаційних пристроїв НВЧ із діафрагмами. Метод. Для розрахунків і аналізу електромагнітних характеристик у статті використано метод скінченних різниць у часовій області FDTD та метод скінченних елементів у частотній області FEM. У FEM здійснюється розбиття на тетраедричні комірки сітки. У FDTD область розрахунку розбивається на гексагональні комірки сітки. Результати. Установлено, що збіжність коефіцієнта стійної хвилі за напругою для хвилевідного поляризатора є швидкою для обох методів. Отримано, що збіжності характеристик диференційного фазового зсуву, коефіцієнта еліптичності та кросполяризаційної розв’язки розробленого мікрохвильового пристрої виявилися значно більш чутливими до використаної кількості комірок сітки. До того ж, у дослідженні розрахунковим шляхом отримано, що час обчислень методом скінчених елементів в частотній області більш ніж в 2 рази менший, ніж відповідний час, що необхідний для обчислень методом скінчених різниць у часовій області. При використанні методу скінчених елементів у частотній області відповідна кількість комірок тетраедричної сітки в 10 разів менша, ніж кількість комірок гексагональної сітки методі скінчених різниць у часовійобласті. Висновки. Проведені дослідження показали, що метод FEM у частотної області, в якому використовується адаптивна тетраедрична сітка, більш ефективний, ніж метод FDTD для розрахунку фазових та поляризаційних характеристик сучасних хвилевідних поляризаторів та інших мікрохвильових пристроїв для різних застосувань. popup.nrat_date 2026-02-09 Close