Журнал «Continuum. Математика. Информатика. Образование»
Выпуск №2 (18) (2020)
УДК 519.632:621.3
ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О РАСЧЕТЕ ПОТЕНЦИАЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В СИСТЕМЕ ПОЛОСКОВЫХ ЛИНИЙ С ЛИЦЕВОЙ СВЯЗЬЮ
В статье рассмотрено численное решение задачи о расчете потенциала электрического поля в поперечном сечении системы связанных полосковых линий с проводниками, расположенными в многослойной диэлектрической среде. Описана реализация метода последовательной верхней релаксации при решении уравнения Лапласа в двумерной области с трехслойным заполнением. Представлены результаты расчетов пространственного распределения потенциала электрического поля в двухпроводной системе связанных линий, реализуемой в трехслойной диэлектрической среде, с использованием неявной разностной схемы на равномерной и неравномерной сетках. В соответствии с полученными результатами может производиться расчет волновых параметров при электростатическом моделировании системы полосковых линий с лицевой связью в многослойной диэлектрической среде.
Ключевые слова
численные методы; связанные линии с лицевой связью; потенциал электрического поля; метод последовательной верхней релаксации; numerical methods; connected lines with a face connection; electric field potential; method of sequential upper relaxation
NUMERICAL SOLUTION OF THE PROBLEM OF CALCULATING THE ELECTRIC FIELD POTENTIAL IN A SYSTEM OF STRIP LINES WITH A FACE CONNECTION
The article considers a numerical solution to the problem of calculating the electric field potential in the cross section of a system of connected strip lines with conductors located in a multilayer dielectric medium. An implementation of the sequential upper relaxation method for solving the Laplace equation in a two- dimensional area with a three-layer filling is described. The results of calculations of the space distribution of the electric field potential in a two-wire system of connected lines implemented in a three-layer dielectric medium using an implicit difference scheme on uniform and non-uniform grids are presented. In accordance with the results obtained, the wave parameters can be calculated for electrostatic modeling of a system of strip lines with a face connection in a multilayer dielectric medium.
Список литературы
-
Зайцев В.В, Занин В.И, Трещев В.М. Электростатическое моделирование полосковых линий: учебное пособие. Самара: Универс-групп, 2005.
-
Карпуков Л.М., Пулов Р.Д., Рыбин В.О. Квазидинамическое моделирование многопроводных связанных микрополосковых линий // Электротехника и Электроэнергетика. 2006. № 2. С. 28-33.
-
Коваленко А.Н., Жуков А.Н. Алгебраические модели полосковых линий в многослойной диэлектрической среде // Российский технологический журнал. 2018. № 3 (6). С. 54-71.
-
Петрова Л.С., Шаврук О.К. Численное решение задачи о расчете пространственного распределения потенциала электрического поля в поперечном сечении связанных микрополосковых линий // Вестник Евразийской науки. 2019. №4. URL: https://esj.today/PDF/20ITVN419.pdf (дата обращения 09.03.2020).
-
Попков А.Ю. Влияние электрофизических и геометрических параметров на частотные характеристики полосковых направленных ответвителей со слабой связью: дис. канд. техн. наук. Томск, 2016.
-
Сычев А.Н., Жаров К.К. Моделирование неодинаковых связанных линий с лицевой связью // Электронные средства и системы управления: материалы XIV Международной научно-практической конференции: в 2 ч. Ч. 1. Томск: В-Спектр, 2018. С. 91-93.
-
Широков И.Б., Поливкин С.Н., Смайлов Ю.Я. Направленный полосковый ответвитель для калибруемых измерительных устройств // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии: материалы Международной Крымской конференции. Севастополь: Вебер, 2004. Т. 1. С. 661-662.
-
Shie S., Cheng J., Chou S., Chiang Y. Transdirectional coupled-line couplers implemented by periodical shunt capacitors. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2009. Vol. 12(57). Pp. 2981-2988.