Luigi Verolino

Efficient and accurate full-wave analysis of the open-ended coaxial cable

An efficient implementation of the full-wave open-ended-coaxial-line analysis is presented in this paper. The involved integrals are approached in such a way that the admittance is accurately calculated. Moreover, the calculus time is noticeably reduced. This technique is particularly useful when repeated analysis are performed as occurs, e.g., when measuring permittivity.

Bifurcations and chaos in transmission lines

ContentsIn this article we present some examples of bifurcations and chaotic phenomena theoretically observed in a simple electromagnetic system. The system consists of a linear lossless, or Heaviside distorsionless, transmission line connected to a linear resistor at one end (active branch) and to a nonlinear resistor at the other end (passive branch). The time dynamics of the backward voltage wave evaluated across the nonlinear resistor are described by a one-dimensional non linear mapping. A uniqueness theorem and the discussion of a problem with more than one solution complete the paper.ÜbersichtIn diesem Artikel zeigen wir einige Beispiele von Bifurkationen und chaotischen Phänomenen, die in einfachen elektromagnetischen Systemen theoretisch beobachtet wurden. Das System besteht aus einer linearen verlustfreien oder Heaviside-störungsfreien Übertragungsstrecke, die mit einem linearen Widerstand an einem Ende (aktiver Zweig) und mit einem nichtlinearen Widerstand am anderen Ende (passiver Zweig) verbunden wurde. Das Zeitverhalten der Rückwärtsspannungswelle, das über dem nichtlinearen Widerstand ausgewertet wurde, wird durch eine eindimensionale nichtlineare Abbildung beschrieben. Ein Eineindeutigkeits-Theorem und die Diskussion eines Problems mit mehr als einer Lösung vervollständigen diesen Artikel.

Time-domain two-port representations of a lossy line

ContentsWe examine the two port representations of a lossy line in the time domain. We give a closed form expression for the canonical responses defining the adopted representation. These expressions are arranged into two contributions: an impulsive term and a regular part. The extension to the multi-conductors case described by Toeplitz, symmetric, and tridiagonal matrices is also discussed.ÜbersichtUntersucht wird die zeitliche Zweitordarstellung einer verlustbehafteten Leitung. Hierzu wird eine geschlossene Beschreibung der kanonischen Impulsantworten, welche zu der obigen Darstellung führen, entwickelt. Diese Beschreibung ist in zwei Beiträge unterteilt: eine Formulierung, der Delta-Verteilungen zu Grunde liegen, und einen stetigen Teil. Darüberhinaus werden auch die Erweiterung bezüglich mehrerer Leitungen (wie von Toeplitz beschrieben) sowie symmetrische und tridiagonale Matrizen behandelt.

Les séries de neumann: Un outil pour l’analyse de quelques structures microrubans

Cet article presente une methodologie generate pour l’etude des structures electromagnetiques imprimees. Les structures canoniques a microbandes peuvent etre decrites au moyen d’un systeme d’equations integrates couplees, qui peut facilement etre transforme en un systeme d’equations algebriques en utilisant une serie de Neumann, c’est-a-dire une serie de fonctions de Bessel. Une analyse numerique attentive montre que des matrices effectives petites sont necessaires dans le but d’obtenir une precision raisonnable des champs ou des potentiels. Des cas statiques et dynamiques sont etudies.The aim of this paper is to present a general methodology for studying printed electromagnetic structures. Canonical microstrip structures can be described by means of a system of coupled integral equations, which can be easily transformed into a system of algebraic equations by using the Neumann series, namely a series of Bessel functions. Careful numerical analysis shows that, in order to obtain a reasonable accuracy of the fields and/or potential, small matrices are necessary. Static and dynamic cases are discussed.RésuméCet article présente une méthodologie générate pour l’étude des structures électromagnétiques imprimées. Les structures canoniques à microbandes peuvent être décrites au moyen d’un système d’équations intégrates couplées, qui peut facilement être transformé en un système d’équations algébriques en utilisant une série de Neumann, c’est-à-dire une série de fonctions de Bessel. Une analyse numérique attentive montre que des matrices effectives petites sont nécessaires dans le but d’obtenir une précision raisonnable des champs ou des potentiels. Des cas statiques et dynamiques sont étudiés.

Electromagnetic waves dynamics in a nonlinear dielectric slab by the method of characteristics

ContentsElectromagnetic shock waves are a relatively unexplored field. This paper considers their propagation in the case of a dielectric slab. At first we examine the mathematical problem relating to the physical interpretation of the uniqueness of the solution. A link between uniqueness and irreversibility is pointed out as in the case of shock waves in gasdynamics. Then we illustrate an algorithm, based on the concept of characteristics curves, which gives a very interesting performance.ÜbersichtDie elektromagnetischen Schockwellen stellen ein verhältnismäßig unerforschtes Gebiet dar. Dieser Aufsatz behandelt die Wellenausbreitung im Falle einer dielektrischen Schicht. Zuerst wird die mathematische Aufgabenstellung erörtert, die für die physikalische Deutung der Eindeutigkeit der Lösung relevant ist: Es wird eine Beziehung zwischen der Eindeutigkeit und der Nichtumkehrbarkeit wie im Falle der Schockwellen in der Gasdynamik aufgezeigt. Dann zeigen wir einen auf der Charakteristikenmethode beruhenden Algorithmus, der besonders leistungsfähig erscheint.