Прохождение электромагнитной волны через прямоугольный волновод с отрезком полупроводниковой пленки

Обоснование. В технике СВЧ большой интерес представляет создание усилителей и генераторов на основе тонкослоистых продольных неоднородностей в прямоугольных волноводах, которые являются неотъемлемой частью многих функциональных устройств СВЧ- и КВЧ-диапазонов. Цель. Представляет практический интерес расчет одной из таких неоднородностей в прямоугольном волноводе. Методы. В качестве одного из методов расчета таких структур рассматривается дифракция электромагнитной волны на отрезке полупроводниковой пленки с отрицательной дифференциальной проводимостью на узкой стенке прямоугольного волновода. На основе граничных условий получено сингулярное интегральное уравнение для электрической составляющей электромагнитного поля. Методом обращения интегрального уравнения и при помощи разложения по полиномам Чебышева интегральное уравнение приведено в системе двух алгебраических уравнений. Коэффициенты системы вычисляются по теории вычетов. Затем получено уравнение для вычисления коэффициента прохождения, который и был рассчитан в среде MathCad. Результаты. На основе интегрального уравнения получены значения для расчета коэффициента прохождения для рассматриваемой структуры. Заключение. Из полученных графиков для рассчитанного коэффициента прохождения можно сделать вывод, что существуют частотные зоны, где в структуре происходит усиление электромагнитной волны. Значит, на основании рассматриваемой структуры возможно создание усилителей и генераторов СВЧ- и КВЧ-диапазонов.