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基于慢波结构的小型化Rotman透镜及其在多波束天线中的应用

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基于慢波结构的小型化Rotman透镜及其在多波束天线中的应用

作者：刘彦斌西安电子科技大学

学位级别：硕士

罗特曼(Rotman)透镜是无源多波束天线常用的一种平面波束形成网络,具有同时多波束指向稳定、易于实现宽角覆盖、结构简单等优点。基于基片集成波导设计的Rotman透镜相比于传统金属波导Rotman透镜,加工成本低、剖面低、易与其他平面电路... 详细信息

罗特曼(Rotman)透镜是无源多波束天线常用的一种平面波束形成网络,具有同时多波束指向稳定、易于实现宽角覆盖、结构简单等优点。基于基片集成波导设计的Rotman透镜相比于传统金属波导Rotman透镜,加工成本低、剖面低、易与其他平面电路集成。相比于微带型Rotman透镜,由于基片集成波导具有低辐射损耗、低插损的特点,基片集成波导Rotman透镜在微波毫米波频段性能更优,但其尺寸较大。通过在微波器件中加载慢波结构,可以增加等效介电常数或等效磁导率,减小相速和导波波长,可实现微波器件的小型化。本文基于慢波基片集成波导,设计了小型化的慢波基片集成波导Rotman透镜,并基于所设计的小型化Rotman透镜设计了两款单元形式不同的多波束天线。本文针对慢波基片集成波导Rotman透镜及其在多波束天线中应用的研究,开展了以下工作:一、设计了一款基于慢波结构的小型化基片集成波导Rotman透镜。在普通Rotman透镜内部加载慢波结构,等效提高了基片集成波导的介电常数,显著缩短了导波波长,用较小的物理尺寸实现了与普通基片集成波导Rotman透镜相同的导波波程,实现了Rotman透镜的小型化,与未加载慢波结构的Rotman透镜相比,透镜部分的面积缩小了66.2%;并通过调节慢波传输线金属化盲孔的排列方式,设计了不同慢波系数的连接线以分别调节Rotman透镜不同输出端口的相位,最终设计的小型化慢波基片集成波导Rotman透镜在15.3GHz-16.3GHz可以实现良好的幅度和相位输出特性。二、设计了两款单元形式不同的慢波基片集成波导Rotman透镜多波束天线。基于所设计的小型化慢波基片集成波导Rotman透镜,设计了基于Vivaldi天线和印刷偶极子天线的两款多波束天线。经过对比发现,基于印刷偶极子天线的多波束天线比基于Vivaldi天线的多波束天线具有更好的极化纯度,因此,选用基于印刷偶极子天线的多波束天线进行加工实测。在中心频率15.8GHz处,实测得到的五个波束的指向分别为-34.2°、-17.4°、0°、17.8°、35.5°,增益分别为4.29d Bi、6.46d Bi、8.06d Bi、6.65d Bi、4.82d Bi,与仿真结果吻合良好,验证了慢波基片集成波导Rotman透镜用于小型化多波束天线的可行性。

关键词：小型化 Rotman透镜慢波基片集成波导多波束天线

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二维光子晶体耦合腔阵列的慢波效应研究

物理学报 2008年第1期57卷 571-575页

作者：杜晓宇郑婉华任刚王科邢名欣陈良惠中国科学院半导体研究所纳米光电子实验室北京100083

设计了一种六角晶格二维光子晶体耦合腔阵列,平面波展开法计算能带表明,处于禁带中的耦合缺陷腔模的色散曲线在光子晶体平面内所有k矢量方向更加平坦.模拟了横电波沿ΓK方向的透射谱.与光子晶体单缺陷腔相比,耦合腔阵列结构的缺陷腔模... 详细信息

设计了一种六角晶格二维光子晶体耦合腔阵列,平面波展开法计算能带表明,处于禁带中的耦合缺陷腔模的色散曲线在光子晶体平面内所有k矢量方向更加平坦.模拟了横电波沿ΓK方向的透射谱.与光子晶体单缺陷腔相比,耦合腔阵列结构的缺陷腔模透射率提高三个量级以上,而群速度降低一个量级,得到0.007c的结果.该慢波效应在构造微型可调谐光延迟器和低阈值光子晶体激光器等方面具有潜在的应用前景.

关键词：光子晶体耦合腔阵列慢波透射率

基于二维特异材料波导的表面电磁波的慢波实验研究

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物理学报 2013年第2期62卷 237-243页

作者：王五松张利伟张冶文方恺同济大学物理系先进微结构材料教育部重点实验室上海200092 河南理工大学物理化学学院焦作454000

本文在理论分析的基础上,实验研究了二维MNG/DPS/MNG(磁单负材料/双正材料/磁单负材料)表面波波导中的慢波效应.该波导的色散曲线随着电路参数(单元电容)的改变而改变,而且在色散曲线的截止频率点,电磁波的群速度理论上等于零.因此可以... 详细信息

本文在理论分析的基础上,实验研究了二维MNG/DPS/MNG(磁单负材料/双正材料/磁单负材料)表面波波导中的慢波效应.该波导的色散曲线随着电路参数(单元电容)的改变而改变,而且在色散曲线的截止频率点,电磁波的群速度理论上等于零.因此可以通过改变MNG区域的电路参数,得到在不同截止频率的慢波特性.另外,本文还通过改变MNG区域的电路参数实现在某一固定频率下波速度渐变的慢波效应.实验结果与仿真结果相一致.

关键词：特异材料波导表面电磁波慢波

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层状饱和多孔介质中Biot慢波的影响

石油地球物理勘探 2005年第4期40卷 428-432,443页

作者：毛娅丹中国地质大学地球物理与空间信息学院

本文基于Biot理论对P波在层状饱和多孔介质中的传播进行数值模拟。首先根据Kennett反射方法建立层状介质中地震波的数值模型,然后利用此模型研究层状饱和介质中Biot慢波对地震波性质的影响。文中分别在孔隙为弹性(考虑了P波扩散、Biot... 详细信息

本文基于Biot理论对P波在层状饱和多孔介质中的传播进行数值模拟。首先根据Kennett反射方法建立层状介质中地震波的数值模型,然后利用此模型研究层状饱和介质中Biot慢波对地震波性质的影响。文中分别在孔隙为弹性(考虑了P波扩散、Biot全局流及慢波影响)和黏弹性(可忽略慢波影响)两种情况下定量地分析了频率、孔隙率、层厚、渗透率以及岩石弹性模量对Biot慢波效应的影响。对比两种模型的数值模拟结果发现,在低频范围内,沉积盆地地层间液体压力的平衡作用(Biot慢波)能使P波产生显著的衰减;若这种衰减发生在浅层勘探地震波的频带内(几十到几百赫兹)。则介质层厚必然在几厘米到几十厘米范围内;介质越柔顺,孔隙率越大,渗透性越好,则慢波影响越大;在高频段,只要地层足够薄,介质的柔顺性足够好,界面处产生的慢波对高P波散射也会有很大影响。

关键词：层状介质 Biot慢波数值模拟 Kennett反射方法 Biot全局流 P波散射饱和多孔介质慢波 Biot理论数值模型

含等离子体柱的介质慢波波导中的注波互作用分析

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物理学报 1997年第10期46卷 1946-1952页

作者：吴坚强刘盛纲电子科技大学高能电子学研究所

提出了一种新的注波互作用慢波系统———在部分填充介质的波导中放置一等离子体柱．利用线性自洽场理论，对这一新慢波系统中的相对论电子注与波的互作用进行了分析．具体针对薄环形相对论电子注包围等离子体柱和在等离子体柱内穿过慢... 详细信息

提出了一种新的注波互作用慢波系统———在部分填充介质的波导中放置一等离子体柱．利用线性自洽场理论，对这一新慢波系统中的相对论电子注与波的互作用进行了分析．具体针对薄环形相对论电子注包围等离子体柱和在等离子体柱内穿过慢波系统这两种情况，分别导出了决定注波互作用的色散方程．并对色散方程直接进行了数值求解，求得了系统的截止频率、工作频率和波增长率等．讨论了等离子体柱等有关参数对它们的影响．

关键词：注波互作用慢波波导等离子体柱

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不同类型后头部慢波的比较与鉴别

现代电生理学杂志 2022年第2期29卷 125-128页

作者：殷全喜菏泽市第三人民医院神经电生理室山东省菏泽市274031

后头部包括枕区、顶区、颞后区等区域,脑电图(electroencephalogram,EEG)的基本节律α节律主要分布在枕区为主的这些区域。出现在这些区域的慢波一般称之为后头部慢波,或称后头部慢节律,包括慢α节律变异,青少年后头部慢波,后头部(顶-颞... 详细信息

后头部包括枕区、顶区、颞后区等区域,脑电图(electroencephalogram,EEG)的基本节律α节律主要分布在枕区为主的这些区域。出现在这些区域的慢波一般称之为后头部慢波,或称后头部慢节律,包括慢α节律变异,青少年后头部慢波,后头部(顶-颞-枕区)节律性慢活动,闭眼后诱发的枕区节律性δ活动,枕区间歇性节律性δ活动等。虽然统称为后头部慢波(或节律),但是由于出现的形态、方式、频率、波幅、具体部位不同,那么它们的临床意义也就不尽相同。尤其是后头部节律性慢活动和枕区间歇性节律性δ活动之间更容易混淆。弄清楚这些慢波(节律)的特征、临床意义,对于EEG阅图及做出正确的EEG诊断十分必要。

关键词：枕区 α节律慢波脑电图节律性 EEG 基本节律头部

QEEG中慢波与颞叶癫痫患者认知功能障碍相关性分析

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中风与神经疾病杂志 2023年第6期40卷 522-525页

作者：张延玲李国丽内蒙古民族大学赤峰临床医学院神经内科内蒙古赤峰024000 赤峰学院附属医院神经内科内蒙古赤峰024000

目的探究定量脑电图中慢波和认知功能障碍的相关性。方法收集2022年1月-2022年10月在赤峰学院附属医院就诊的颞叶癫痫患者80例,对入组患者进行蒙特利尔MoCa量表检查,并完成定量脑电图监测,计算δ波功率值及(δ+θ)/(α+β)比值(DTABR),... 详细信息

目的探究定量脑电图中慢波和认知功能障碍的相关性。方法收集2022年1月-2022年10月在赤峰学院附属医院就诊的颞叶癫痫患者80例,对入组患者进行蒙特利尔MoCa量表检查,并完成定量脑电图监测,计算δ波功率值及(δ+θ)/(α+β)比值(DTABR),并进行相关统计分析。结果颞叶癫痫认知障碍组患者40例,男性23例(占57.5%),女性17例(占42.5%),平均年龄(48.15±14.85),平均受教育年限(9.43±2.50),平均用药年限(8.35±4.55);对照组40例患者中男性21例(占52.5%),女性19例(占47.5%),平均年龄(50.83±15.58),平均受教育年限(9.45±2.45),平均用药年限(9.23±5.14)。认知障碍组和正常对照组在年龄、性别、文化程度、用药年限等方面差异无统计学意义(P>0.05),颞叶癫痫患者认知障碍组和正常对照组Moca评分分别为5~25(21.00±7.00)分和26~29(27.00±2.00)分,两组比较差异有统计学意义(Z=-7.738,P慢波与认知障碍存在相关性,提示DTABR可以作为颞叶癫痫患者认知功能筛查的电功率指标。

关键词：颞叶癫痫认知功能障碍定量脑电图慢波 DTABR

白萝卜提取物对不完全性肠梗阻大鼠回肠慢波活动的影响

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时珍国医国药 2012年第4期23卷 952-954页

作者：袁梦郎杨拯邱有波郭佳玲黄宇芹康霞程菁菁席丽周玉张尧陈洋龚都张晓成都医学院四川成都610081

目的建立大鼠不完全性肠梗阻(Incomplete intestinal obstruction,IO)模型,探究白萝卜提取物(Raphanus sativusextract,Ecr)对肠梗阻大鼠回肠慢波活动的影响。方法将60只大鼠随机分为空白组(N组),对照组(C组),假手术组(S组),肠梗阻组(IO... 详细信息

目的建立大鼠不完全性肠梗阻(Incomplete intestinal obstruction,IO)模型,探究白萝卜提取物(Raphanus sativusextract,Ecr)对肠梗阻大鼠回肠慢波活动的影响。方法将60只大鼠随机分为空白组(N组),对照组(C组),假手术组(S组),肠梗阻组(IO组),肠梗阻+白萝卜组(IO+Ecr组)。IO组和IO+Ecr组采用非贯穿肠管的方式,末端回肠套环建立不完全性肠梗阻大鼠模型,S组和C组行开腹术及用套环穿透肠系膜绕过肠管而不固定,N组不给予任何处理措施。造模成功后IO+Ecr组和S组大鼠按每次100 mg/kg体质量,白萝卜提取物灌胃,IO组和C组则灌服等量的0.9%氯化钠,1次/d,分别连续给药3,5 d。最后1次给药2 h后,BL-420E+生物机能实验系统测定回肠慢波电活动。结果回肠肌电慢波活动改变情况:IO+Ecr组3d和5 d平均频率和振幅较IO组和N组均明显增加(P0.05),5 d频率和振幅变异系数明显减少(P慢波活动,对大鼠实验性不完全性肠梗阻有一定作用效果,在一定程度上对肠梗阻大鼠的胃肠动力有较好的调节作用。

关键词：白萝卜提取物不完全性肠梗阻肠肌电慢波

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正压大气中的一类慢波

科学通报 2003年第Z1期48卷 75-77页

作者：林一骅中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

对于线性正压大气,在扰动不依赖于y的情况下针对原始方程求得一性质类似于经典Rossby波的慢波解,此类慢波存在与否取决于基本气流的经向结构,而与β效应无关。当基本气流廓线对于y为凸函数时,由此产生的波动其性质与经典Rossby波相近。

关键词：线性正压大气原始方程慢波基本气流经向结构