Исследование спектров волн (в том числе комплексных и присоединенных) неоднородных (взаимных и невзаимных) направляющих структур, являющихся базовыми при построении устройств СВЧ, КВЧ и терагерцевого диапазонов

Цель: развитие методов решения несамосопряженных и самосогласованных краевых задач прикладной электродинамики для расчета функциональных узлов СВЧ, КВЧ и терагерцевого диапазонов волн. Предложен спектральный метод расчета произвольных поперечно-неоднородных направляющих структур. Поставлены и решены краевые задачи для экранированных направляющих структур без использования калибровки Лоренца, что позволяет не накладывать связи на компоненты поля и производить их автономное разложение по ортогональным базисам. Это расширяет степени свободы в представлении полей и создает предпосылки для построения эффективных алгоритмов расчета электродинамических характеристик базовых направляющих структур. Решена краевая задача для прямоугольного волновода, частично заполненного невзаимной средой. Поставлены дифракционные задачи о расчете нерегулярных участков экранированного тракта, а также продольно-нерегулярных экранированных волноводов, использующие предложеннный метод интегральных уравнений, позволяющий исследовать как характеристики передачи отдельных неоднородностей волноводного тракта, так и интегральные характеристики продольно-нерегулярных трактов в целом. Приведены характеристики передачи перехода между двумя прямоугольными волноводами. Поставлена задача о расчете характеристик комплексного резонанса, возникающего в неоднородных направляющих структурах в диапазонах их собственных комплексных волн. Проведенные исследования подтверждены экспериментально и позволяют выявить потенциальные возможности комплексного резонанса при построении частотно-селектирующих устройств. Решена краевая задача о расчете характеристик передачи излома прямоугольного волновода, демонстрирующая применение МЧО с непрерывным спектром. Исследованы несобственные волны открытых направляющих структур. Решена задача параметрического синтеза плавных переходов для прямоугольного волноводного тракта. Проведены экспериментальные исследования возможностей метода интегральных уравнений в применении к расчету волноводных переходов.