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An Analysis for the Whispering Gallery Modes on a Millimeter Wave Dielectric Disk Resonator by a Point Matching Method Une analyse des modes de galerie chuchotante sur un résonateur à disque diélectrique à ondes millimétriques par une méthode d'appariement de points

Yoshiro TOMABECHI, Yoshinori KOGAMI, Mari MATSUBARA, Kazuhito MATSUMURA

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Résumé:

À l’aide d’une méthode d’appariement de points, nous avons analysé numériquement les fréquences de résonance et le facteur Q déchargé des modes de galerie chuchotante dans une région d’onde millimétrique bien connue comme mode intrinsèque d’un résonateur à disque diélectrique. Nous exprimons les distributions de champ des modes de résonance par une sommation d'ondes sphériques. Les champs électromagnétiques tangentiels à l'intérieur du disque sont adaptés à ceux à l'extérieur du disque aux points de correspondance appropriés sur une frontière. En conséquence, un 4N 4N (N; nombre de points correspondants), le déterminant est dérivé d'une équation aux valeurs propres du résonateur à disque. Puisque les éléments du déterminant sont des nombres complexes, une fréquence angulaire complexe est introduite pour donner une valeur au déterminant zéro. Pour la localisation des points correspondants, nous introduisons également une nouvelle technique dérivée d'une expression sur le terrain des modes de galerie chuchotante. Étant donné qu'une dépendance de l'angle azimutal des distributions de champ avec un numéro de mode de résonance m est présenté par la fonction Legendre associée Pnm(cos θ), on définit les abscisses θi des points correspondants comme solutions de Pm+2N-1m (cos θ) = 0. Compte tenu de la symétrie du champ, nous modifions également l'équation aux valeurs propres en une nouvelle équation aux valeurs propres qui s'exprime (4N - 2) (4N - 2) déterminant. À partir des résultats de notre analyse numérique, nous pouvons constater que les fréquences de résonance et le facteur Q non chargé convergent bien pour le nombre de points correspondants. N. Une comparaison des résultats numériques et expérimentaux, dans une bande d'ondes millimétriques (50 - 100 GHz), montre un bon accord entre eux. Il s’avère que notre analyse est efficace pour une utilisation pratique dans la même bande d’ondes.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E84-C No.10 pp.1554-1560
Date de publication
2001/10/01
Publicisé
ISSN en ligne
DOI
Type de manuscrit
Special Section PAPER (Special Issue on Millimeter-Wave Circuits and Fabrication Technologies Opening up the 21st Century)
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