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介质波导中的高模归并法

电波科学学报 2007年第5期22卷 810-814页

作者：唐晋生盛克敏杨儒贵西南交通大学电磁场与微波技术研究所四川成都610031 西南交通大学峨眉校区四川峨眉山614202

以介质波导中的模式匹配法和横向共振技术为基础,发展了一种高模归并法。构造的等效简化网络,既能描述基模的特性,又考虑了高模的影响。与模式匹配法或横向共振技术比较,高模归并法简化了传播参数的计算,其网络模型易于理解和应用。

关键词：模式匹配横向共振介质波导高模归并法

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太赫兹传输波导器件研究进展

红外 2024年第6期45卷 1-15,34页

作者：梅亮徐振徐德刚乔秀铭刘龙海李吉宁罗曼张嘉昕姜晨航天科工防御技术研究试验中心北京100854 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 光电信息技术教育部重点实验室天津300072

随着太赫兹技术的发展,太赫兹传输波导器件的研究成为待解决的重要问题之一。太赫兹波位于微波与红外光之间,寻找高效的传输、耦合器件一直是研究人员的目标。主要介绍了太赫兹传输波导研究现状,并总结了各类型太赫兹波导的优势与不足... 详细信息

随着太赫兹技术的发展,太赫兹传输波导器件的研究成为待解决的重要问题之一。太赫兹波位于微波与红外光之间,寻找高效的传输、耦合器件一直是研究人员的目标。主要介绍了太赫兹传输波导研究现状,并总结了各类型太赫兹波导的优势与不足。根据材料与结构分别对金属波导、介质波导的研究进展进行了分析。其中金属波导包括裸金属线波导、微结构波导、空芯波导以及平板波导,介质波导包括介质空芯波导、多孔芯波导以及微结构波导。最后分别对太赫兹传输波导未来需要解决的研究方向进行了展望。

关键词：太赫兹金属波导介质波导微结构波导空芯波导平行平板波导

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条形介质波导导模的近似分析

光学学报 1986年第10期6卷 930-935页

作者：乔力佘守宪北方交通大学应用数理系

本文提出适用于计算各类条形介质波导导模传播特性与场分布的微扰方法、变分方法.本文导出的各表达式形式较简单,计算结果较其它近似方法准确,与精确的数值计算符合较好,便于应用.

关键词：介质波导导模本征值方程近似分析

介质波导激发微波等离子体和微秒脉冲等离子体的实验研究

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介质波导激发微波等离子体和微秒脉冲等离子体的实验研究

作者：聂宗福复旦大学

学位级别：硕士

随着人类对等离子体认识的深入,等离子体技术现在广泛被应用于能源、物质与材料、环境与宇宙三大领域。特别是在航空航天领域,传统的推进系统已经无法完成行星探测和深空探测以及星际航行等空间探测任务,发展电推进系统是可行性方案之... 详细信息

随着人类对等离子体认识的深入,等离子体技术现在广泛被应用于能源、物质与材料、环境与宇宙三大领域。特别是在航空航天领域,传统的推进系统已经无法完成行星探测和深空探测以及星际航行等空间探测任务,发展电推进系统是可行性方案之一。此外,等离子体还可以应用在生物传感器和癌症治疗等方面。本论文工作着重从微波放电和电推进两方面的实际应用展开基础物理实验研究,即对介质波导激发微波等离子体和脉冲等离子体推进器(PPT)产生的脉冲等离子体进行相关物理实验研究。本论文工作主要内容如下: 1)在导师指导和同学协助下,完成微波放电和脉冲等离子体推进器实验平台搭建。加工制作适合传导微波的圆柱形Teflon棒及其配套设备;制作适用于该等离子体源珍断的探针系统。调试脉冲等离子体推进器电源系统,特别是点火系统,包括点火电路和火花塞种类的选择。 2)对圆柱形介质波导耦合微波所激发的模式进行了分析,并对这种等离子体源随功率增加而变化的过程进行了解释。在介质棒近表面获得量级为10 cm的高密度等离子体。朗谬尔探针测量结果为径向上的电子密度基本呈现线性减小而电子温度有指数减小的趋势,两者均随微波功率的增加而增加;轴向上电子温度和密度均沿等离子体产生方向减小;当压强由20 Pa变为40 Pa时,在径向上电子密度增加而电子温度减小。 3)利用电磁理论知识对在实验过程中出现的驻波现象进行了解释。在实验中,我们观察到当微波传至介质棒末端后,介质棒中的入射波和发射波形成驻波。而且随着入射微波功率的继续增加,介质棒的亮度以及棒上表现出来的驻波节点数都发生明显的变化。 4)首次利用Stark展宽的方法测量了PPT放电通道中的电子密度。通过卷积和反卷积程序分离高斯线型和洛仑兹线型,从而得到Stark展宽的半宽度,得出PPT放电通道中等离子体中电子密度的数量级为10 m。当主电容放电能量增加时,电子密度也是增加的,但是增加的幅度相对来说比较小。其实验结果与其它的实验值和理论值比较一致。并且利用图表法获得电子温度,基本上不随主电容放电能量的增加而发生变化。定性得到电子温度随电极间距增加是减小的,而随电极宽度增加而增加。

关键词：介质波导表面波等离子体电子密度电子温度脉冲等离子体推进器 Stark展宽

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单光子晶体界面介质波导中的慢光效应

光子学报 2009年第10期38卷 2593-2597页

作者：陈海滨何金龙洪治浙江大学光及电磁波研究中心杭州310058 中国计量学院太赫兹技术与应用研究所杭州310018

研究了单光子晶体界面介质波导中的慢光效应.芯层-空气层界面的全内反射效应以及光子晶体基底的禁带效应共同形成了对光场能量的横向约束.用基于超元胞的平面波展开法计算得到了导模色散曲线,并据此对其色散、群速以及群速色散性质做了... 详细信息

研究了单光子晶体界面介质波导中的慢光效应.芯层-空气层界面的全内反射效应以及光子晶体基底的禁带效应共同形成了对光场能量的横向约束.用基于超元胞的平面波展开法计算得到了导模色散曲线,并据此对其色散、群速以及群速色散性质做了详尽分析.由于利用了色散曲线慢光区域内拐点附近低群速色散的部分,该单光子晶体界面介质波导具有良好的慢光特性.对两个不同导模计算得到的平均群速分别为c/98和c/376,可用相对频带宽度分别达到2.1×10-3和4.1×10-4.另外,该慢光结构可以侧向耦合的方式克服光子晶体慢光波导耦合困难的缺点.

关键词：光子晶体慢光介质波导群速色散

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介质波导漏波波束扫描天线研究与设计

介质波导漏波波束扫描天线研究与设计

作者：朱小媛电子科技大学

学位级别：硕士

本文研究了一种工作在X波段的基于圆柱介质波导的漏波天线,并结合微波周期结构,讨论了结构参数对于波束指向和方向图形状的影响。后在此基础上加入了附有渐变金属栅结构的可轴转滚筒,在一维上完成了一维波束扫描功能。主要内容如下:首先... 详细信息

本文研究了一种工作在X波段的基于圆柱介质波导的漏波天线,并结合微波周期结构,讨论了结构参数对于波束指向和方向图形状的影响。后在此基础上加入了附有渐变金属栅结构的可轴转滚筒,在一维上完成了一维波束扫描功能。主要内容如下:首先,从圆柱介质与圆柱金属波导的不同特性入手,介绍了介质波导的工作原理和设计思路,简述介质波导的内部和外部场的分布,并对其不同模式进行了简要分析和比较。为开展漏波天线分析设计打下理论基础。其次,介绍了漏波天线的原理,当电磁波沿行波结构传播时,若沿此结构有规律地产生泄露,使得天线在远场区域有类似传统线阵的辐射方向图,这种过程称为漏波。这种产生漏波的结构称为漏波天线。最后,研究了各种介质的参数的变化对天线的影响。其中厚金属栅加载介质插入波导漏波天线的辐射特性,运用了电磁场的网络解析法推广模型,建立起本征值方程,得出的数值结果表明了,金属栅间距对漏波天线波求方向的影响。

关键词：波束扫描介质波导漏波天线微波周期结构

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分析肋形介质波导的有限谱域法

光纤与电缆及其应用技术 1993年第1期 10-15页

作者：汪业衡机电部第23研究所上海逸仙路25号200437

本文提出了一种简便迅速而又足够精确的分析肋形介质波导的新方法。本方法与有限元法,有限差分法、等效介电常数法及其派生方法、谱域半严格解法、谱域折射率法及二维Fourier 分析法的比较,证实了其正确性和优越性。

关键词：肋形介质波导有限谱域法介质波导

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介质波导滤波器及双工器的研究与设计

介质波导滤波器及双工器的研究与设计

作者：何宇南京邮电大学

学位级别：硕士

通信技术的进步给人们带来了诸多的便利,但同时也对信号传输的速率、带宽和频谱利用等方面提出了高要求。作为在信号传输过程之中必不可少的一环,滤波器和双工器的研究至关重要。介质波导滤波器及双工器作为一种近些年兴起的类型,使用... 详细信息

通信技术的进步给人们带来了诸多的便利,但同时也对信号传输的速率、带宽和频谱利用等方面提出了高要求。作为在信号传输过程之中必不可少的一环,滤波器和双工器的研究至关重要。介质波导滤波器及双工器作为一种近些年兴起的类型,使用了高介电常数的特殊材质,凭借其高Q值、插入损耗较低的特点,再辅以小型化和低成本的优势,正在逐渐成为现代移动通信系统之中的主流。本文主要对面向5G波段的介质波导滤波器及双工器进行了研究与设计,具体的研究成果如下:1、设计了一款四阶介质波导滤波器。工作频带为3.24GHz-3.44GHz,回波损耗＜-20d B。设计频率基于5G频段,以介质腔体为基础结构,通过添加和调谐谐振孔来改变耦合大小。此四阶介质波导滤波器采用CQ结构的交叉耦合设计,在工作频带的低端与高端各引入一个工作零点,增强其带外抑制的能力。实物实测所得的回波损耗＜-12d B,测试结果与仿真结果一致性较好。2、设计了一款五阶介质波导滤波器。工作频带为3.24GHz-3.44GHz,回波损耗＜-20d B。结合交叉耦合结构在工作频带的低端与高端各引入一个传输零点以加强其带外抑制的能力。仿真得到的回波损耗＜-20d B,满足设计要求,与本文所设计的四阶介质波导滤波器相比较,在带外抑制能力上有所提升。3、设计了一款介质波导双工器。工作频带为3.24GHz-3.44GHz和3.48GHz-3.68GHz,回波损耗＜-10d B,隔离度＜-20d B。通过设计公共腔连接双工器的上下两个滤波通道,并在其中运用了交叉耦合的技术,提升双工器的滤波能力。仿真所得介质双工器回波损耗均可控制于＜-12d B,隔离度＜-20d B;实物实测介质双工器的工作频带稳定在所设计的频带,低频率通道回波损耗＜-7.5d B,高频率通道回波损耗＜-10d B,测试结果与仿真结果性能曲线相吻合。

关键词：介质滤波器双工器介质波导交叉耦合

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光控毫米波介质波导衰减器和移相器研究

固体电子学研究与进展 1991年第4期11卷 300-306页

作者：王宗欣赵汝军复旦大学电子工程系上海200433

本文介绍了两种光控介质波导衰减器和移相器.一种是用高阻硅制成的介质波导.计算表明,由于高阻硅中非平衡载流子的扩散长度较长,由光照产生的电子-空穴对将分布在整个介质波导内,因此这种衰减器有较好的线性.另一种是用高阻硅薄片覆盖... 详细信息

本文介绍了两种光控介质波导衰减器和移相器.一种是用高阻硅制成的介质波导.计算表明,由于高阻硅中非平衡载流子的扩散长度较长,由光照产生的电子-空穴对将分布在整个介质波导内,因此这种衰减器有较好的线性.另一种是用高阻硅薄片覆盖在陶瓷介质波导上组成的.用带修正的有效介电常数法计算了这种由两层高介电常数材料制成的介质波导的轴向传输常数、衰减常数和相位常数.实验测量了这两种结构的衰减量、相移量,并与理论计算作了比较.

关键词：衰减器移相器光控介质波导