Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Известия вузов. ПНД:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика, 2024, том 32, выпуск 3, страницы 305–331
DOI: https://doi.org/10.18500/0869-6632-003103
(Mi ivp592)
 

НОВОЕ В ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКЕ

Спектральный подход с итерационным уточнением граничных условий излучения для моделирования квазисобственных мод открытых резонаторов гиротронов

А. Г. Рожневab, М. М. Мельниковаca, Н. М. Рыскинab

a Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Россия
b Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, Россия
c ФИЦ Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия
Список литературы:
Аннотация: Цель. В статье представлен новый метод численного моделирования квазисобственных колебаний в открытых резонаторах гиротронов - мощных вакуумных генераторах электромагнитных волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов. Резонатор гиротрона имеет форму слабо неоднородного полого круглого металлического волновода. Методы. Предлагаемый подход использует уравнение неоднородной струны с граничными условиями излучения для формулировки нелинейной спектральной краевой задачи, описывающей колебания в резонаторе в пренебрежении связями волн с разными радиальными индексами. С помощью линеаризации по частоте граничных условий излучения нелинейная краевая задача сводится к линейной. Для ее дискретизации используется метод конечных разностей и формулируется линейная обобщенная матричная проблема собственных значений, которая решается методом Арнольди в сочетании с обратным сдвигом собственных значений. Предложен итерационный алгоритм, позволяющий последовательно рассчитывать заданное число частот и добротностей квазисобственных мод колебаний. Результаты. Разработана программа для ЭВМ, написанная на языках Wolfram Language и Fortran, с использованием предложенных в работе алгоритмов. Представлены результаты тестовых расчетов для реальных резонаторов гиротронов, которые демонстрируют высокую точность полученных значений частот, добротностей и распределений полей квазисобственных колебаний в исследованных резонаторах. Заключение. Предложенные в статье методы, алгоритмы и созданная программа могут существенно облегчить процесс разработки гиротронов, предназначенных для различных практических применений и работающих в новых диапазонах частот. Метод итерационного уточнения граничных условий может быть обобщен на случай уравнений линейной теории гиротрона и использован для разработки новых методов анализа стартовых условий мягкого самовозбуждения в гиротронах-генераторах.
Ключевые слова: Гиротрон, открытый резонатор, высшие продольные моды, комплексные частоты, граничные условия излучения, метод конечных разностей, обобщенная матричная проблема собственных значений, метод Арнольди
Финансовая поддержка Номер гранта
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Работа выполнена в рамках государственного задания Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Поступила в редакцию: 30.11.2023
Реферативные базы данных:
Тип публикации: Статья
УДК: 530.182
Образец цитирования: А. Г. Рожнев, М. М. Мельникова, Н. М. Рыскин, “Спектральный подход с итерационным уточнением граничных условий излучения для моделирования квазисобственных мод открытых резонаторов гиротронов”, Известия вузов. ПНД, 32:3 (2024), 305–331
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{RozMelRys24}
\by А.~Г.~Рожнев, М.~М.~Мельникова, Н.~М.~Рыскин
\paper Спектральный подход с итерационным уточнением граничных условий излучения для моделирования квазисобственных мод открытых резонаторов гиротронов
\jour Известия вузов. ПНД
\yr 2024
\vol 32
\issue 3
\pages 305--331
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/ivp592}
\crossref{https://doi.org/10.18500/0869-6632-003103}
\edn{https://elibrary.ru/MXUNCA}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/ivp592
  • https://www.mathnet.ru/rus/ivp/v32/i3/p305
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика
    Статистика просмотров:
    Страница аннотации:58
    PDF полного текста:25
    Список литературы:12
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2025