Open AccessHybrid methods for modeling waveguides containing local inhomogeneous insets of multilayer structure
Author(s) -
Alexey Petukhov,
А.Н. Боголюбов,
Michael K. Trubetskov
Publication year - 2016
Publication title -
vyčislitelʹnye metody i programmirovanie
Language(s) - English
Resource type - Journals
eISSN - 1726-3522
pISSN - 0507-5386
DOI - 10.26089/nummet.v17r325
Subject(s) - diffraction , waveguide , transfer matrix method (optics) , galerkin method , numerical analysis , finite difference method , computer science , matrix (chemical analysis) , transfer matrix , optics , materials science , finite element method , mathematics , physics , mathematical analysis , composite material , computer vision , thermodynamics
Рассматривается математическая модель процесса дифракции волны на локальной неоднородной многослойной вставке, помещенной в регулярный прямоугольный волновод. Приводится описание алгоритма численногорешения соответствующей задачи дифракции, основанного на применении гибридных численных и численно-аналитических методов. В частности, описываются гибридные методы, основанные на совместном применении неполного метода Галеркина в комбинации с методом конечных разностей и методом матриц переноса. Приводится сравнительный анализ рассмотренных методов, в том числе анализ эффективности их применения для моделирования процесса дифракции волны на многослойной неоднородной вставке в волноводе. A mathematical model of wave diffraction on a local inhomogeneous multilayer inset placed inside a rectangular waveguide is considered. An algorithm for the numerical solution of the corresponding diffraction problem based on the application of hybrid numerical and numerical-analytical methods is described. In particular, the hybrid methods based on the jointapplication of the incomplete Galerkin's method together with the finite difference method and the transfer matrix method are discussed. A comparative analysis of the described methods is given, including an efficiency analysis of these methods in application to modeling the wave diffraction on a multilayer inhomogeneous inset in a waveguide.