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高阶圆波导模式圆极化器的研究

红外与毫米波学报 2014年第6期33卷 660-665页

作者：吴泽威李浩付华徐建华李家胤电子科技大学物理电子学院四川成都610054

提出了一种基于光滑圆波导结构的高阶TEmn模圆极化器.运用耦合波理论和数值计算方法对93 GHz TE5,1模圆极化器进行了研究和设计.设计的圆极化器由过渡段和移相段组成,结构简单,易于实现.在88～98 GHz的频带内,最大轴比低于1.18.空间辐... 详细信息

提出了一种基于光滑圆波导结构的高阶TEmn模圆极化器.运用耦合波理论和数值计算方法对93 GHz TE5,1模圆极化器进行了研究和设计.设计的圆极化器由过渡段和移相段组成,结构简单,易于实现.在88～98 GHz的频带内,最大轴比低于1.18.空间辐射测试结果证明了这种高阶圆极化器的性能.为高性能的低阶波导模式圆极化器的设计提供重要参考。

关键词：高功率微波 TEmn模圆波导圆极化器

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填充多层互易手征介质金属圆波导的传播特性

西南交通大学学报 2008年第5期43卷 588-594页

作者：熊天信杨儒贵四川师范大学物理与电子工程学院四川成都610066 西南交通大学电磁所四川成都610031

采用分离变量法,导出了填充多层互易手征介质的圆波导的模式特征方程,进而可得填充普通介质的圆波导的模式特征方程.为揭示填充多层互易手征介质圆波导的传播特性,给出了填充1层和2层互易手征介质圆波导部分模式的色散特性数值计算结果... 详细信息

采用分离变量法,导出了填充多层互易手征介质的圆波导的模式特征方程,进而可得填充普通介质的圆波导的模式特征方程.为揭示填充多层互易手征介质圆波导的传播特性,给出了填充1层和2层互易手征介质圆波导部分模式的色散特性数值计算结果.结果表明,影响圆波导传播特性的主要因素是互易手征介质的折射率;当互易手征介质的磁导率变化,而折射率、手征参数和2层介质的半径之比不变时,其归一化截止频率明显变化;当2层互易手征介质参数不变,改变它们的半径之比时,对其低次模归一化截止频率影响很小,因此,想通过改变2层互易手征介质的半径之比达到显著改变其低次模归一化截止频率和归一化带宽不可取.

关键词：电磁场传播特性特征方程圆波导互易手征介质

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圆波导TE01模激励器设计及实验研究

强激光与粒子束 2018年第6期30卷 56-59页

作者：张强袁成卫陈俊余龙舟赵雪龙国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 中国人民解放军75836部队广州510000

对比分析了几种可输出圆波导TE_(01)模激励器的仿真设计结果。结果表明,利用行波功分结构实现矩形波导TE_(10)模到4路矩形波导TE_(10)模的等幅同相功分,进而合成转换成圆波导TE_(01)模的转换过程,可在较宽的频带范围内,实现圆波导TE_(01... 详细信息

对比分析了几种可输出圆波导TE_(01)模激励器的仿真设计结果。结果表明,利用行波功分结构实现矩形波导TE_(10)模到4路矩形波导TE_(10)模的等幅同相功分,进而合成转换成圆波导TE_(01)模的转换过程,可在较宽的频带范围内,实现圆波导TE_(01)模的高效激励。以中心频率9.40GHz仿真设计的圆波导TE_(01)模激励器,在中心频率上的传输效率超过99.9%;在9.08~9.61GHz的频率范围内,传输效率大于99%。实验测量结果表明,所加工激励器在较宽的频带范围内,传输损耗优于-0.2dB,与仿真结果的差异主要来自于波导壁面的欧姆损耗和波同转换结构;器件工作频带内平坦特性良好,有利于开展测量工作。

关键词：模式激励器圆波导 TE01模

高功率毫米波圆波导TM_(01)—TE_(11)模式变换分析

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强激光与粒子束 2002年第1期14卷 90-94页

作者：牛新建李宏福谢仲怜电子科技大学高能电子学研究所四川成都610054

在数值研究高功率毫米波 TM0 1—TE11光滑弯曲圆波导模式变换的基础上 ,对弯曲波导的几何结构进行了优化分析。在模式耦合理论的基础上 ,优化出了比较好的几何结构 ,并发现了圆波导半径、弯曲圆波导曲率和频率以及频带宽度之间的变化规... 详细信息

在数值研究高功率毫米波 TM0 1—TE11光滑弯曲圆波导模式变换的基础上 ,对弯曲波导的几何结构进行了优化分析。在模式耦合理论的基础上 ,优化出了比较好的几何结构 ,并发现了圆波导半径、弯曲圆波导曲率和频率以及频带宽度之间的变化规律。以此数据设计的模式变换器的转换效率可达 99% ,带宽超过 2 9.8%。

关键词：圆波导弯曲波导模式变换分析模式变换器模式耦合高功率毫米波

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金属涂敷层对圆波导传输特性的影响分析

西安交通大学学报 2009年第10期43卷 76-80页

作者：刘媛萍黄斌科姜万顺冯恩信西安交通大学电子与信息工程学院西安710049 华东电子测量仪器研究所山东青岛266555

建立了金属圆波导中电磁模式的特征方程,通过特征方程研究了涂敷层电导率和厚度对电磁波传播特性的影响规律.先从圆波导中电磁波满足的场方程及边界条件出发,推导了在波导壁电导率及厚度有限、内壁具有金属涂敷层时满足传播常数的圆波... 详细信息

建立了金属圆波导中电磁模式的特征方程,通过特征方程研究了涂敷层电导率和厚度对电磁波传播特性的影响规律.先从圆波导中电磁波满足的场方程及边界条件出发,推导了在波导壁电导率及厚度有限、内壁具有金属涂敷层时满足传播常数的圆波导特征方程,并得到了各模式传播常数的近似解析式.通过近似解析式和数值法求解特征方程,得出金属涂敷层的厚度及电导率对衰减常数及相位常数的影响规律,解析解与数值解的结果具有很好的一致性.研究结果表明,金属涂覆层厚度在小于2倍趋肤厚度时对电磁波传播特性影响最大,在大于3倍趋肤厚度时趋于稳定值.

关键词：圆波导金属涂敷层传播常数特征方程

2.5维圆波导开放边界截断的修正完全匹配层方法

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强激光与粒子束 2007年第3期19卷 467-471页

作者：李小泽王建国王玥西北核技术研究所西安710024

在时域有限差分算法中，完全匹配层是一种高效的吸收边界条件。通过在标准完全匹配层（PML）方程中添加具有物理意义的电导率和导磁率附加项，提出了修正完全匹配层（MPML）方法，给出了圆柱坐标下3维MPML方程，并应用于2．5维圆波导开... 详细信息

在时域有限差分算法中，完全匹配层是一种高效的吸收边界条件。通过在标准完全匹配层（PML）方程中添加具有物理意义的电导率和导磁率附加项，提出了修正完全匹配层（MPML）方法，给出了圆柱坐标下3维MPML方程，并应用于2．5维圆波导开放边界的截断计算。计算结果表明，在不同频率和模式的激励下，加入平滑电导率和导磁率附加项后，与标准PML方法相比，MPML方法的相对误差降低8～10dB。

关键词：修正完全匹配层圆波导开放边界截断时域有限差分

THz波段介质涂敷空芯金属圆波导的传输特性

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强激光与粒子束 2013年第3期25卷 667-670页

作者：黄斌科赵重峰西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

针对THz波段介质涂敷空芯金属圆波导传输特性的精确分析问题,基于波导中场方程及边界条件建立关于传播常数的特征方程,并且采用改进的Muller法求解特征方程得到涂敷圆波导主模HE11模的传播常数。计算中对THz波段的非理想导体电导率采用... 详细信息

针对THz波段介质涂敷空芯金属圆波导传输特性的精确分析问题,基于波导中场方程及边界条件建立关于传播常数的特征方程,并且采用改进的Muller法求解特征方程得到涂敷圆波导主模HE11模的传播常数。计算中对THz波段的非理想导体电导率采用经典弛豫效应模型。仿真结果表明:内径为1.8mm的银波导,当聚苯乙烯涂敷层厚度为17μm时,HE11模在1.5～3.0THz的衰减常数在1dB/m以下,且具有较好的色散特性;内径为2.2mm的银波导,在2.5THz时其衰减常数随涂敷层厚度的增加先增大后减小,且存在最佳介质涂敷层厚度,可实现THz波低损耗传输。

关键词： THz波圆波导介质涂敷特征方程

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THz频段圆波导传输特性的特征方程分析法

西安交通大学学报 2012年第6期46卷 12-16页

作者：赵重峰黄斌科师振盛西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

针对THz频段采用金属电导率趋肤效应模型会引入传播常数误差的问题,提出了一种非理想导体圆波导传输特性的特征方程分析法.首先基于圆波导中的场方程及电磁场边界条件得到了关于传播常数的特征方程;其次在特征方程中采用非理想导体电导... 详细信息

针对THz频段采用金属电导率趋肤效应模型会引入传播常数误差的问题,提出了一种非理想导体圆波导传输特性的特征方程分析法.首先基于圆波导中的场方程及电磁场边界条件得到了关于传播常数的特征方程;其次在特征方程中采用非理想导体电导率的经典驰豫模型,通过数值求解得到了圆波导的传播常数.与采用变分法计算传播常数的结果相比,特征方程法可在全频段上精确表征圆波导的传输特性.仿真结果表明:与传统变分法相比,圆波导特征方程分析法得到的衰减常数相对误差在10THz时可减小66%;与传统的金属电导率趋肤效应模型相比,特征方程分析法采用金属电导率经典弛豫效应模型得到的衰减常数相对误差在6THz时可减小31%.

关键词： THz频段非理想导体圆波导特征方程

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高功率过模圆波导到两路矩形波导功分器

强激光与粒子束 2014年第9期26卷 210-213页

作者：张健穹刘庆想李相强王邦继西南交通大学物理科学与技术学院成都610031

基于模式匹配法分析了高功率过模圆波导到两路矩形波导功分器在传输过程中高阶模式的传输和反射问题,分析得到了高传输效率对过模圆波导的要求,并以此仿真设计了中心频率为2.88GHz的功分器,设计结果表明：在中心频率下反射系数为0.05,... 详细信息

基于模式匹配法分析了高功率过模圆波导到两路矩形波导功分器在传输过程中高阶模式的传输和反射问题,分析得到了高传输效率对过模圆波导的要求,并以此仿真设计了中心频率为2.88GHz的功分器,设计结果表明：在中心频率下反射系数为0.05,对应的圆波导TM01模到矩形波导TE10模传输效率大于99%,真空中功率容量为2.83GW;在2.82-2.94GHz的频带范围内反射系数小于0.1,对应的传输效率大于98%.

关键词：高功率微波功分器过模圆波导矩形波导