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Analysis of NRD waveguide-based components and transitions using the TLM-based modal extraction approach

机译：使用基于TLM的模态提取方法分析基于NRD波导的分量和跃迁

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This paper presents a full-wave modal analysis of several typical components based on a nonradiative dielectric (NRD) waveguide technology using the transmission line matrix (TLM)-based modal extraction approach (TMEA) for the first time. It also presents a full-wave analysis of a slot-coupled microstrip-to-NRD waveguide transition, evaluating the modes excited in the NRD waveguide. The components studied using this approach include a two-pole air gap-coupled NRD-waveguide bandpass filter, an LSM-LSE mode transducer and an open-ended NRD waveguide. Previous study of these components focussed only on the LSM _(01) mode. Also, the only previous work investigating a slot-coupled microstrip—to-NRD geometry while taking into consideration the modes propagating in the NRD waveguide used the high-frequency structure simulator to model the transition. It is shown in this work that the TMEA can be extended to performa rigorous modal analysis of NRD waveguide-based components and the microstrip-to-NRD waveguide transition, taking into account all propagating modes in the NRD waveguide. Results obtained using this method have been verified using the power conservation theorem and the Poynting theorem. The results show for the first time that nonorthogonal leakage can complicate the performance of certain NRD waveguide-based components like the LSM-LSE mode transducer.%Cet article présente pour la première fois une analyse modale d'une onde complète de plusieurs composantes typiques basées sur un guide d'onde à diélectrique non rayonnant (NRD) en utilisant une matrice à transmission en ligne (TLM) basée sur une approched'extraction modale (TMEA). Il présente également l'étude par onde complète d'une transition microruban à NRD couplée par feinte qui évalue les modes excités dans le NRD. Les composantes étudiées à l'aide de cette approche ont un filtre passe bande à deux pôles et à guide NRD couplé par air, un transducteur de modes LSM-LSE et un NRD ouvert à son extrémité. Les études précédentes de ces composantes se sont concentrées seulement sur le mode LSM_(01). Également, le seul travail qui a étudié une géométrie microruban à NRD couplée par feinte en prenant en compte les modes de propagation dans le NRD a utilisé une simulation d'une structure à haute fréquence pour modéliser la transition. Dans ce travail il a été démontré que la TMEA peut être généralisée pour réaliser une analyse modale performante des composantes à diélectriques non rayonnants et des transitions microruban à NRD, en considérant tous les modes de propagation dans le NRD. Les résultats obtenus par cette méthode ont été vérifiés par le théorème de conservation de la puissance et par le théorème de Poynting. Les résultats montrent pour la première fois que les fuites non orthogonales peuvent compliquer la performance de certaines composantes basées sur des diélectriques non rayonnants telles que le transducteur de modes LSM-LSE.
机译：本文首次介绍了基于非辐射介电（NRD）波导技术的几种典型组件的全波模态分析，该技术首次使用基于传输线矩阵（TLM）的模态提取方法（TMEA）。它还提供了缝隙耦合微带到NRD波导过渡的全波分析，评估了NRD波导中激发的模式。使用这种方法研究的组件包括一个两极气隙耦合NRD波导带通滤波器，一个LSM-LSE模式换能器和一个开放式NRD波导。这些组件的先前研究仅集中在LSM _（01）模式。同样，在考虑了NRD波导中传播的模式的同时，研究缝隙耦合微带至NRD几何形状的唯一先前工作是使用高频结构模拟器对过渡进行建模。这项工作表明，考虑到NRD波导中的所有传播模式，可以将TMEA扩展为对基于NRD波导的组件以及从微带到NRD波导的过渡进行严格的模态分析。使用功率守恒定理和Poynting定理验证了使用此方法获得的结果。结果首次表明，非正交泄漏会使某些基于NRD波导的组件（如LSM-LSE模式换能器）的性能复杂化。％Cet articlepésentepour lapremièrefois une分析Modale d'une ondecompleèteplusplusurs composantesTypésbaséesbasées沿用光和无光传输介质（TLM）传输基础设施（TMEA）。 NDR过渡微国家和NRD过渡模式的微妙优势NDS空气滤清器，无烟管滤过器的指南以及LSM-LSE和NRD变频器的超导模式。 LSM_（01）模式下的精子组合实验。法国国家发展和研究委员会在全国范围内对NRD进行了详尽的介绍，介绍了NRD实用的模拟模式，它是一种非常有用的模拟结构，可以很好地过渡到高级结构。 Dansce Traavail和éTémontéque la TMEApeutêtregénéraliséepourréaliser并分析了非rayonnant和des transitions微型RUNàNRD的研究成果，以及对传播方式的极大关注。法国波恩廷保护区和法国保护区之间的全景电视台蒙特利尔非金融专业学院院士非母语专业讲授者以非常规的方式讲授了LSM-LSE模式的传感器。

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