
- •Антонец и. В.
- •© Антонец и. В., 2008
- •Предисловие
- •Раздел 1 Распространение электромагнитных волн в средах и тонких слоях
- •Электромагнитные волны в диэлектриках
- •Плоские волны в проводящем полупространстве
- •Граница раздела сред. Граничные условия
- •Электромагнитные волны в тонких слоях
- •1.4.1. Граничные условия Метод усреднения. Обобщенные импедансные граничные условия для тонкого проводящего слоя
- •Приближенные граничные условия для тонкого проводящего слоя
- •Точные и приближенные граничные условия для произвольного тонкого слоя
- •Проводящий слой на диэлектрической подложке
- •1.4.2. Коэффициенты отражения и прохождения Слой в свободном пространстве
- •Слой на диэлектрической подложке
- •1.4.3. Проводимость тонких металлических пленок
- •Методические указания к практическим и семинарским занятиям
- •1.5.1. Электромагнитные волны в средах
- •1.5.2. Электромагнитные волны в тонких слоях и многослойных структурах
- •Раздел 2 Волноводы
- •2.1 Классификация электромагнитных волн
- •Прямоугольный металлический волновод
- •2.2.1. Общие характеристики волноводов. Постановка задачи
- •2.2.2 Волны типа e в прямоугольном волноводе
- •2.2.3 Волны типа h в прямоугольном волноводе
- •2.2.4 Длина волны и критическая длина волны в волноводе
- •2.2.5 Скорость распространения волны в волноводе
- •2.2.6 Согласование волноводов с нагрузкой
- •2.2.7 Способы возбуждения волноводов. Связь волноводов с другими цепями.
- •2.2.8 Применение прямоугольных металлических волноводов.
- •Теория направленных ответвителей
- •Лабораторная работа №1 “Изучение отражающих свойств реактивных диафрагм, помещенных в свч поле”
- •2.4.1 Описание и принцип работы установки
- •2.4.2 Подготовка к выполнению работы
- •2.4.3 Порядок измерений
- •Лабораторная работа №2 “Исследование электродинамических свойств тонких металлических пленок в свч поле”
- •2.5.1 Методика и техника эксперимента
- •2.5.2 Порядок измерений
- •Лабораторная работа №3 “Изучение отражающих свойств тонких металлических пленок при наклонном падении свч волн”
- •Модернизация экспериментальной установки
- •Описание сменного модуля №1
- •Описание сменного модуля №2
- •Порядок измерений
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Содержание
- •Раздел 1 5
- •Раздел 2 52
Контрольные вопросы
Электромагнитные волны в диэлектриках. Импеданс и адмитанс диэлектрической среды.
Плоская волна в проводящем полупространстве. Высокочастотные свойства металлов.
Скин-эффект. Поверхностный импеданс.
Граница раздела сред. Граничные условия.
Отражение и прохождение электромагнитной волны на границе раздела сред.
Распространение электромагнитных волн в тонких слоях. Суть метода усреднения и его применение в исследовании электродинамических свойств тонких слоев и пленок.
Точные и приближенные граничные условия для тонких слоев.
Электродинамическое описание многослойных структур.
Коэффициенты отражения и прохождения. Влияние толщины пленки и подложки, частоты и угла падения ЭМВ на коэффициенты отражения и прохождения.
Проводимость тонких металлических слоев и пленок
Волновод как линия передачи СВЧ.
Типы волн в волноводах. Электрические и магнитные поля в волноводах.
Скорость распространения и длина волны в волноводе.
Выбор типа волн и размеров сечения волновода. Определение критической длины волны в волноводе.
Связь волновода с другими цепями.
Режим работы волновода. Основные способы согласования волновода с нагрузкой. Применение волноводов.
Понятие резонансных окон. Емкостные, индуктивные и резонансные диафрагмы. Свойства и применение реактивных диафрагм.
Теория направленных ответвителей.
Принцип работы измерителя КСВН. Методика определения КСВН в данной секции.
Коэффициент отражения. Методика получения экспериментальных зависимостей коэффициента отражения от толщины, угла падения ЭМВ и частоты падающего излучения в данной секции.
Литература
Antonets I.V., Kotov L.N., Shavrov V.G., Sheglov V.I. The reflection of the electromagnetic waves of the centimetric range by the thin amorphous metal films // Abstracts of International conference “Functional Materials”. Crime, Ukraine, 2003. P. 115.
Antonets I.V., Kotov L.N., Shavrov V.G., Shcheglov V.I. Conducting and reflecting properties of thin amorphous films from different metals // Eight International Workshop On Non-Crystalline Solids. Gijon, Spain, 2006. P. 51.
Bruggemann M., Masten A., Wibmann P. Electrical and structural properties of copper films annealed on Si(111) // Thin Solid Films. 2002. V. 406. P. 294–298.
Fenn M., Akuetey G., Donovan P.E. Electrical resistivity of Cu and Nb thin films // J.Phys.: Condens. Matter. 1998. V. 10. P. 1707–1720.
Liu H.-D., Zhao Y.-P., Ramanath G., et. al. Thickness dependent electrical resistivity of ultrathin (<40 nm) Cu films // Thin Solid Films. 2001. V. 384. P. 151–156.
Oksanen M.I., Tretyakov S.A. Lindell I.V. Vector Circuit Theory for Isotropic and Chiral Slabs // J of Electromagnetic Waves and Applications. 1990. V. 4. № 2.
Pushka P., Tretyakov S.A., Sihvola A.H. Recursive approximate boundary conditions for multilayered media // Report 267. Fin-02015 HUT, Espoo, Finland, 1998.
Ston I. On the Electrical Resistance of Thin Films // Phys. Rev. 1898. V. 6. № 1. P. 1–16.
Thomson J. J. The Corpuscular Theory of Matter. Lond., 1907.
Абелес Ф. Оптические свойства металлических пленок // Физика тонких пленок. Т. 6. С. 171–227.
Абрикосов А.А. Основы теории металлов. М.: Мир, 1985.
Антонец И.В. Отражающие и проводящие свойства тонких металлических пленок и их наноструктура // Монография. Сыктывкар: РИО СыктГУ, 2007. 124 c.
Антонец И.В. Электродинамический анализ отражения радиоволн от тонких металлических слоев // Сборник научных работ аспирантов и молодых ученых. Сыктывкар, 2002. С. 6–11.
Антонец И.В. Проводимость и отражающие свойства тонких аморфных металлических пленок // Материалы XV Коми республиканской молодежной научной конференции. Т. 1. Сыктывкар, Коми НЦ УрО РАН, 2004. С. 22–25.
Антонец И.В., Буханцов В.А., Котов Л.Н. Носов Л.С. Радиоэлектроника // Сыктывкар: РИО СыктГУ, 2007. 160 c.
Антонец И.В. Гольчевский Ю.В. Физика волновых процессов. Физическая электроника. Твердотельная электроника // Практические рекомендации к семинарским занятиям. Сыктывкар: РИО СыктГУ, 2005. 44 с.
Антонец И.В., Голубев Е.А. Исследование наноструктуры тонких металлических пленок Ag, Au, Cu, Fe с помощью атомно-силовой микроскопии // XII Российский симпозиум по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел. Черноголовка, 2001. С. 165.
Антонец И.В., Голубев Е.А., Котов Л.Н. Влияние подложек на формирование рельефа поверхности тонких металлических пленок // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2007. № 8. С. 65-72.
Антонец И.В., Котов Л.Н., Некипелов С.В., Голубев Е.А. Особенности наноструктуры тонких аморфных металлических пленок // Материалы докладов IV Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов. М.: Институт кристаллографии РАН, 2003. С. 248.
Антонец И.В., Котов Л.Н., Некипелов С.В., Голубев Е.А. Особенности наноструктуры и удельной проводимости тонких пленок различных металлов // ЖТФ. 2004. № 3. С. 24–27.
Антонец И.В., Котов Л.Н., Некипелов С.В. Влияние поверхности подложек на формирование тонких металлических пленок // Вестник Сыктывкарского госуниверситета: Серия 2. Вып. 1. Сыктывкар: РИО СыктГУ, 2006. С. 14-25.
Антонец И.В., Котов Л.Н., Некипелов С.В., Карпушов Е.Н. Проводящие и отражающие свойства тонких металлических пленок // ЖТФ. 2004. Т. 74. № 11. С. 102–106.
Антонец И.В. Котов Л.Н., Некипелов С.В. и др. Проводящие и отражающие свойства тонких металлических пленок с различной толщиной и морфологией поверхности // Proceedings XII International Conference on Spin-Electronics and Gyrovector Electrodynamics. Moscow, 2003. Publisher UNC-1 MPEI (TU). P. 642–655.
Антонец И.В. Котов Л.Н., Некипелов С.В. и др. Электродинамические свойства тонких металлических пленок с различной толщиной и морфологией поверхности // Радиотехника и электроника. 2004. Т. 49. № 10. С. 1243–1250.
Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Проводящие и отражающие свойства тонких пленок различных металлов // Радиотехника и электроника. 2006. Т. 51. №. 12. С. 1394-1400.
Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Применение метода усреднения к расчету распространения электромагнитного излучения через тонкие пленки с различной проводимостью // Радиотехника и электроника. 2007. Т.52. №4. С. 403-414.
Антонец И.В., Котов Л.Н., Шавров В.Г., Щеглов В.И. Применение метода усреднения для расчета коэффициентов отражения, прохождения и поглощения при наклонном падении электромагнитной волны на плоскопараллельную пластину // Радиотехника и электроника. 2008. Т. 53. (в печати).
Баженов М.В., Антонец И.В., Голубев Е.А. Наноструктура аморфных металлических пленок и ее влияние на электромагнитные свойства // Вестник института геологии Коми НЦ УрО РАН. № 3. Сыктывкар, 2000. С. 8–9.
Баскаков С.И. Основы электродинамики. М.: Сов. радио, 1974. 248с.
Бек Г., Гюнтеродт Г.Й. Металлические стекла. М: Мир, 1983г.
Белоцерковский Г.Б. Антенны. М: Оборониздат, 1956г. 496с
Бланк А.Я., Касумов Ф.К., Шаршанов А.Я. Поглощение электромагнитного излучения в слоистой структуре металл-диэлектрик // РЭ. 1993. Т. 38. № 12. С. 2128–2137.
Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. АН СССР, 1957.
Вайнштейн Л.А. Теория дифракции и метод факторизации. М.: Сов.радио, 1966.
Вальднер О.А., Милованов О.С., Собенин Н.П. Техника сверхвысоких частот. Учебная лаборатория. М.: Атомиздат, 1974. 232 с
Жеребцов И.П. Введение в технику дециметровых и сантиметровых волн. М., Л.: Энергия, 1964. 144с.
Измерения в электронике. Справочник. // Под ред. Кузнецова В.А. М.: Энергоатомиздат, 1987. 512 с.
Каплан А.Е. Об отражательной способности металлических пленок в СВЧ - и радиодиапазоне // РЭ. 1964. № 10. С. 1781–1787.
Каценеленбаум Б.З. Высокочастотная электродинамика. М.: Наука, 1966.
Конторович М.И., Черепанов А.С. Метод усреднения для анализа процессов в волноводе с гиромагнитным заполнением // РЭ. 1985. Т. 30. № 8.
Конторович М.И, Третьяков С.А. Приближенные граничные условия в теории электромагнитных волн в ферритовом слое // РЭ. 1986. Т. 31. № 6.
Костиенко А.И. Введение в электронику СВЧ. М.: Изд-во Московского университета, 1989. 200с.
Кравченко А.Н. Краевые характеристики в задачах электродинамики. Киев: ”Наукова думка”, 1989.
Кравченко А.Н. Прямой метод рассеяния векторных краевых задач электродинамики // Изв. Вузов. Электромеханика. 1984. № 7.
Кравченко А.Н., Нижних Л.П. Нормально-тангенциальная форма уравнений электродинамики проводящих сред // Краевые задачи мат. физики. Киев, 1971.
Кравченко А.Н., Нижних Л.П. Электродинамические расчеты в электротехнике. Киев: Техника, 1977.
Курушин А.И., Гусаров В.М. Специальный физический практикум по сверхвысоким частотам. Пермь, 1974.
Курушин Е.П., Нефедов Е.М. Электродинамика анизотропных волноведущих структур. М: Наука, 1983.
Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Мир, 1967.
Ларсон Д.К. Размерные эффекты в электропроводности тонких металлических пленок и проволок // Физика тонких пленок. Т. 6. С. 97–170.
Лебедев И. Техника и приборы СВЧ. М: Наука, 1961.
Леонтович М.А. О приближении граничных условий для электромагнитного поля на поверхности хорошо проводящих тел // Иссл. по распространению радиоволн. 1948. Сб. II.
Соколов А.В. Оптические свойства металлов. М.: Государственное издательство физ.-мат. лит-ры, 1961.
Справочник по электротехническим материалам. Т. 3 // Под ред. Корицкого Ю.В. и др. Л.: Энергоатомиздат, 1988.
Технология тонких пленок. Справочник / Под ред. Майссела Л., Глэнка Р. Т.1, 2. М.: Мир, 1977. 768с.
Тишер Ф. Техника измерений на СВЧ. / М.: Государственное издательство физ.-мат. лит-ры, 1963.
Третьяков С.А. Приближенные граничные условия для тонкого биизотропного поля // РЭ. 1994. Т. 39. № 2.
Третьяков С.А. Электродинамика сложных сред: киральные, биизотропные и некоторые бианизотропные материалы (обзор) // РЭ. 1994. Т. 39. № 10.
Халиуллин Д.Я., Третьяков С.А. Обобщенные граничные условия импедансного типа для плоских слоев различных сред // РЭ. 1998. Т. 43 № 1. С. 16–30.
Хасс Г. Физика тонких пленок. Т. 1. М.: Мир, 1967. 343с.