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Analysis of complex microwave structures using suitable computational electromagnetic techniques

Autor :Ayan Kumar Bandyopadhyay
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Datum :20.12.2007
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00006376
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Diese Dissertation befasst sich mit einigen Anwendungen von elektromagnetischen Feldberechnungen im Mikrowellenbereich. Im Rahmen dieser Arbeit werden dreidimensionale elektromagnetische Simulationstools zur Modellierung, Charakterisierung und Analyse von verschiedenen Mikrowellenkomponenten verwendet. Zu diesem Zweck werden moderne kommerzielle elektromagnetische Simulationstools basierend auf der Finiten-Integrations- Technik und nicht kommerzielle Programme basierend auf der Generalized- Multipole-Technik Mode-Matching-Technik Hybridmethode benutzt. Die kommerziellen Simulationstools wurden zur Analyse von zwei komplexen Anwendungsfaellen und die nicht kommerziellen Programme zur Charakterisierung von abstrahlenden Aperturen verwendet. In diesem Zusammenhang wurden numerische Methoden, die auf Matrizenzerlegung basieren, zur Identifizierung von redundanten Multipole vorgestellt. Durch Entfernung der redundanten Multipole kann die Generalized-Multipole-Technik Mode-Matching-Technik Hybridmethode verbessert werden. Die erste Anwendung bezieht sich auf PETRA III, eine Synchrotron- Lichtquelle der dritten Generation. Mehrere Komponenten von PETRA III (Strahlungsmonitore an zwei Stellen des Strahlrohres sowie ein longitudinales Feedback-Cavity) wurden in Hinblick auf Wakefelder, Impedanzen, verschiedener Verlust- und Kickparameter detailliert untersucht. Außerdem wurden fuer diese Komponenten Modalanalysen durchgef¨uhrt. Den Einfluss des sogenannten ‘Nose cones’ auf die Eigenschaften des Feedback-Cavitys sowie des Auftretens von Trapped-Moden in der Naehe (des Knopfes) des Strahlungsmonitors wurden ebenfalls untersucht. Die zweite Anwendung befasst sich mit der Modellierung und Analyse einer Ultrabreitband-Antenne fuer die Kommunikation im Hf-Bereich. Zur Bestimmung der Parameter, welche die Eigenschaften dieser Antenne wesentlich beeinflussen, wurde ihre komplexe Form modelliert und analysiert. Unter Verwendung der Ergebnisse der Analyse ist es moeglich, die Antenne fuer verschiedene Anwendungszwecke anzupassen. Eine optimierte Version dieser Antenne wird mit den dazugehoerigen Messergebnissen praesentiert. Der dritte Schwerpunkt ist die Charakterisierung abstrahlender Aperturen unter Verwendung einer Hybridmethode, welche sich aus der Generalized- Multipole-Technik und derMode-Matching-Technik zusammensetzt. Ein kritisches Problem dieser Methode ist die Verteilung der Multipole entlang der Antenne. Unpassend platzierte Multipolen oder die Verwendung von redundanten Multipolen verursachen eine numerische Instabilitaet, die wiederum zu ungenauen Ergebnissen fuehrt. Zwei Algorithmen zur Bestimmung der redundanten Multipolen wurden vorgeschlagen und am Beispiel einer Hornantenne mit elliptischer Apertur getestet. Diese Algorithmen beruhen auf zwei bekannte Verfahren zur Zerlegung von Matrizen. Die Effektivitaet der beiden Algorithmen wurde ueberprueft, indem die tatsaechlichen Randbedingungen mit den berechneten verglichen wurden. Außerdem wurde ein Vergleich der Fernfeldcharakteristik simuliert mit einer kommerziellen Finiten- Integrations-Technik Software und der vorgestellten Hybridmethode durchgefuehrt.
Schlagwörter :Antennen Wakefelder Berechnung
Rechte :Dieses Dokument ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :XI, 125 S.
 
Erstellt am :25.03.2009 - 10:29:52
Letzte Änderung :22.04.2010 - 07:54:52
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00006376
Statische URL :http://edoc.bibliothek.uni-halle.de/servlets/DocumentServlet?id=6376