Loading...

Analysis of Scattering of Unidirectional Pulses from Barriers in Ferrite Structures

Yousefi, Pedram | 2024

0 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 57281 (05)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Electrical Engineering
  6. Advisor(s): Rejaei Salmasi, Behzad; Memarian, Mohammad
  7. Abstract:
  8. In wave theory, it is conventional to divide media into reciprocal and non-reciprocal types. The Lorentz reciprocity theorem is the most prominent theorem in electromagnetic theory. One wave phenomenon that can be explained by the reciprocity theorem is unidirectional waves. These waves are well-known in the literature and have diverse practical applications. However, in this research, we explore some curiosity-driven questions regarding their behavior near barriers. We hypothesize that new applications might be discovered for these waves. In summary, we analyze the behavior of unidirectional waves when they encounter barriers. The main question is: if unidirectional waves cannot propagate in the reverse direction, what happens when we collide a series of modulated pulses with these barriers and they subsequently aggregate? Can we separate these pulses before they completely attenuate? If we change the direction of the unidirectional structure after aggregation, can we observe the initial order of the pulses? Our goal is to explore new platforms for use in memory devices and switches. The unidirectional platform we use for analyzing these questions is a half-filled ferrite waveguide. Ferrite media are inherently non-reciprocal, and under such conditions, they can support unidirectional modes. In this research, we first explain the unidirectional modes in half-filled ferrite waveguides. We then discuss why we chose a finite-difference time-domain (FDTD) numerical algorithm to solve this problem. To implement a robust simulator based on the FDTD algorithm, we follow several steps. Next, we implement a switching process based on the dispersion diagram of such structures. Finally, we simulate our scenarios and suggest directions for future work
  9. Keywords:
  10. Unidirectional Waves ; Ferrite ; Magnetostatic Approximation ; Dispersion Diagram

 Digital Object List

 Bookmark

  • مقدمه
    • شرح موضوع و انگیزه پژوهش
    • مرور در ادبیات و پژوهش‌های پیشین
    • اهداف پژوهش
    • مقدمه‌ای بر مغناطیس
    • انواع مواد مغناطیسی
      • مواد پارامغناطیس
      • مواد دیامغناطیس
      • مواد فرومغناطیس
    • غیر هم‌پاسخی و محیط‌های یک‌طرفه
  • مقدمه‌ای بر خواص مغناطیسی مواد
    • معادله لاندائو-لیف‌شیتز و تنسور نفوذ پذیری مغناطیسی
    • بررسی موجبر پر شده از فریت
    • بررسی موجبر با پرشدگی جزئی فریتی
    • محاسبه تحلیلی نمودار پاشندگی
  • تحلیل حوزه فرکانس
    • تعریف مسئله
    • روش حل مسئله
    • فرمول‌بندی مسئله
    • فرمول‌بندی روش عددی حوزه فرکانس
    • نتایج برای ساختارهایی با طول‌ها و فرکانس‌های متفاوت
    • اطمینان یافتن از ریشه خطای موجود در کد عددی
  • تحلیل حوزه زمان
    • فرمول‌بندی مسئله به کمک روش FDTD
    • خروجی بدون مانع و تحریک با منبع سینوسی
    • صحت‌سنجی شبیه‌ساز حوزه زمان
    • صحت‌سنجی توزیع میدان روی مرز در قیاس با نتایج حوزه فرکانس
    • صحت‌سنجی عملکرد سوئیچ
    • نمایش نقطه تجمع انرژی الکترومغناطیسی
  • امکان سنجی ذخیره و بازیابی پالس‌
    • ذخیره و بازیابی تک‌پالس
    • ذخیره و بازیابی دو‌پالس
    • ذخیره و بازیابی سه‌پالس
  • نتیجه‌گیری و پژوهش‌های آتی
    • نتیجه‌گیری
    • پیشنهادات
  • مراجع
...see more