Título: | CARACTERIZAÇÃO ELETROMAGNÉTICA DE GUIAS DE ONDA CILÍNDRICOS NÃO HOMOGÊNEOS USANDO O MÉTODO DO CASAMENTO DE MODOS | ||||||||||||
Autor: |
VIVIAN BARREIROS COSENZA |
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Colaborador(es): |
GUILHERME SIMON DA ROSA - Orientador |
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Catalogação: | 29/SET/2020 | Língua(s): | INGLÊS - ESTADOS UNIDOS |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | ||||||||||
Notas: |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=49660&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=49660&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.49660 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
Muitos dispositivos e estruturas empregados para guiar ondas
eletromagnéticas apresentam conformidade cilíndrica. Aplicações sensíveis
de engenharia de micro-ondas e de dispositivos ópticos integrados empregam,
muitas vezes, materiais não homogêneos, anisotrópicos e dissipativos, de modo
que a pesquisa por modelos computacionais robustos e acurados é um tópico
de notável interesse para a Engenharia Elétrica. Este trabalho apresenta uma
técnica semianalítica para resolver problemas de valor de contorno associados a
guias de onda cilíndricos, anisotrópicos e não homogêneos. Nossa metodologia
permite modelar estruturas com camadas radiais, com anisotropia uniaxial, e
com perdas. A solução proposta parte das equações de Maxwell para campos
harmônicos no tempo, e emprega uma expansão modal em termos da série de
Bessel-Fourier. Os autovalores associados ao problema são obtidos por meio
do método do winding number, em que diversas abordagens para o cálculo das
integrais de caminho no plano complexo são exploradas. Para analisar junções
entre guias de ondas estratificados, empregamos a técnica de casamento de
modos baseada na conservação da Reação dos campos. Nossa formulação é
capaz de avaliar os efeitos da excitação e do acoplamento entre modos puros
(TM, TE, e TEM) em guias de ondas homogêneos, bem como dos modos
híbridos em estruturas complexas. Uma série de resultados numéricos são
apresentados e mostram a capacidade da metodologia desenvolvida nesta
pesquisa para caracterizar corretamente estruturas cilíndricas compostas por
meios complexos (não homogêneos, anisotrópicos e dissipativos) de forma
robusta e computacionalmente eficiente se comparado com outras técnicas
convencionais de eletromagnetismo computacional.
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