[pt] No presente trabalho o método de Rayleigh-Ritz é utilizado
na determinação dos campos modais e dos números de onda de
corte em guias de onda de seção arbitrária. Inicialmente, o
método é aplicado com funções de base polinomiais, sendo a
seção transversal do guia aproximada por um polígono
convexo. Este tipo de função limitou o número de modos que
podem ser calculados, uma vez que polinômios de grau alto
geram instabilidades computacionais e overflow. Utilizando
a mesma metodologia, os campos modais em guias de onda
superquadráticos são analisados. Entretanto, as funções de
base polinomiais são substituídas por funções
trigonométricas, produzindo um modelo numérico capaz
de computar um grande número de modos em um tempo de
execução razoável. Os guias superquadráticos constituem uma
classe de guias uniformes, incluindo guias circulares,
elípticos, quase retangulares e outros de seções
intermediárias. Conseqüentemente, eles são úteis na
construção de diversos dispositivos em guias de onda,
incluindo transições de diferentes seções, tais como
circular para elíptica e circular para retangular. O método
do casamento de modos é aplicado na determinação da matriz
de espalhamento de descontinuidades entre guias
superquadráticos. Diversas aplicações numéricas são
apresentadas e comparadas com resultados obtidos através de
outras técnicas. / [en] In the present work, the modal fields and cutoff
wavenumbers of arbitrary cross section waveguides are
determined using the Rayleigh-Ritz method. Initially,
the method is applied to waveguides with cross section
approximated by a convex polygon. Polynomial basis
functions are used. Such basis functions limit the
number of modes that can be computed, since polynomials of
high degree generate computer instabilities and overflow.
Using the same methodology, the modal fields of
superquadric waveguides are analyzed. Polynomial basis
functions are replaced by trigonometric functions, however,
producing an efficient numerical model capable of computing
a large number of modes with a reasonable computer time.
Superquadric waveguides constitute a class of uniform
waveguides that include circular, elliptical, almost
rectangular waveguides and a series of intermediate cross
section waveguides. As a consequence they are quite useful
in the construction of several devices, including
transitions between waveguides of different cross
sections, such as circular to elliptical and circular to
rectangular. The mode matching technique is applied to the
determination of the scattering matrix of discontinuities
between superquadric waveguides. Several numerical
applications are presented and compared to results obtained
from other techniques.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:3781 |
| Date | 20 August 2003 |
| Creators | MARCELA SILVA NOVO |
| Contributors | LUIZ COSTA DA SILVA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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