矩形波導(dǎo)
- Ku同軸-波導(dǎo)轉(zhuǎn)接頭帶外抑制特性分析*
頻端通常采用矩形波導(dǎo)，長(zhǎng)、寬分別約為19mm、9.5mm，與BJ120標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)的主要參數(shù)相吻合［2］，如表1所示。根據(jù)表1建立了矩形波導(dǎo)仿真模型。表1 BJ120標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)主要參數(shù)表1）CST實(shí)體模型如圖1（a）所示，為在CST仿真軟件中建立的仿真模型，波導(dǎo)的背景材料為空氣，且為吸收邊界條件，采用時(shí)域求解器。圖1（b）為仿真結(jié)果，波導(dǎo)管呈現(xiàn)高通特性。隨著波導(dǎo)管長(zhǎng)度的增大，反射特性變化較小，低頻阻帶效果逐漸變好。圖1 CST中實(shí)體建模及仿真結(jié)果2）CS
艦船電子工程 2022年10期2023-01-08
- 基于徑向基函數(shù)的無(wú)網(wǎng)格法分析非均勻左手介質(zhì)填充波導(dǎo)
充左手介質(zhì)的矩形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)中，都發(fā)現(xiàn)了低于截止頻率傳播的后向波傳播特性[3-7]。而這些奇異的電磁特性在小型化波導(dǎo)、后向波天線等毫米波集成電路器件中具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái)，具有連續(xù)變化折射率的非均勻左手介質(zhì)(又稱為梯度折射率左手介質(zhì))受到研究人員的廣泛關(guān)注。這種新型人工介質(zhì)可以改變電磁波的傳播方向和傳播相位，在變換光學(xué)、調(diào)整電磁波束和電磁波隱身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面具有廣泛應(yīng)用[8-10]。對(duì)于波導(dǎo)中左手介質(zhì)非均勻性的精確求解，是各種毫米波和光波集成電路元器
計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件 2022年11期2022-12-03
- 基于T 型諧振器的抗干擾矩形波導(dǎo)縫隙陣列天線設(shè)計(jì)
振器的抗干擾矩形波導(dǎo)縫隙陣列天線，在C 波段能夠高效輻射，在X 波段具有較好的抗干擾能力.與傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)縫隙陣列天線相比較，本文設(shè)計(jì)天線抗干擾能力提升了32.2～69.3 dB.1 基于T 型諧振器的矩形波導(dǎo)分析本文通過(guò)在矩形波導(dǎo)下壁引入周期性的T 型諧振器來(lái)提升天線的抗干擾能力.圖1 給出基于T 型諧振器的矩形波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)及其等效電路.如圖1(a)所示，T 型諧振器由一個(gè)厚度為t、長(zhǎng)度為l、寬度為w的薄矩形金屬膜片和一個(gè)直徑為D、高度為h的金屬圓柱組成，兩
電波科學(xué)學(xué)報(bào) 2022年5期2022-11-06
- 矩形波導(dǎo)中模式分類的討論
10071)矩形波導(dǎo)是導(dǎo)波系統(tǒng)中重要的傳輸線類型之一，在電磁場(chǎng)與微波課程教學(xué)中，它前承以電路為基礎(chǔ)的傳輸線理論，后啟微波工程中特有的微帶等導(dǎo)波元件，是課程教學(xué)中的重要內(nèi)容[1-2]。在目前通用的課程教材中，對(duì)金屬波導(dǎo)中的模式，根據(jù)電磁場(chǎng)的縱向分量(Ez,Hz)進(jìn)行分類為：TE模式(Ez=0,Hz≠0)、TM模式(Ez≠0,Hz=0)、TEM模式(Ez=0,Hz=0)，并且指出按縱向分量分類的三種波型是最實(shí)用的[3]。然而很明顯的是，按照縱向分量的取值分類，
電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) 2022年3期2022-07-30
- 微波傳播模式對(duì)增強(qiáng)金屬表面缺陷檢測(cè)能力的研究
檢測(cè)。微波在矩形波導(dǎo)中傳播時(shí)，隨著傳播頻率的變化，矩形波導(dǎo)中存在不同的傳播模式，本文提出TE01模和TM11模，在矩形波導(dǎo)中屬于高次模，對(duì)缺陷有較好的檢測(cè)能力。1 矩形波導(dǎo)中微波傳播模式采用微波反射法對(duì)鋼板表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)微波反射波的回波損耗的變化對(duì)鋼板表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)改變傳播頻率及傳播模式，分析不同傳播模式下的檢測(cè)能力，確定傳播頻率及傳播模式對(duì)鋼板表面缺陷檢測(cè)的影響。鋼板表面缺陷微波檢測(cè)示意圖如圖1所示。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)同軸線纜和矩形波導(dǎo)發(fā)
儀表技術(shù)與傳感器 2022年6期2022-07-27
- 多層PCB 板集成式的微帶轉(zhuǎn)波導(dǎo)設(shè)計(jì)
得尤為重要。矩形波導(dǎo)因其損耗小、性能優(yōu)的特點(diǎn)，在毫米波技術(shù)中的應(yīng)用十分普遍，微帶線則是毫米波集成電路中非常重要的傳輸形式，所以微帶轉(zhuǎn)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在毫米波領(lǐng)域是一種非常重要的過(guò)渡結(jié)構(gòu)，廣泛的應(yīng)用于毫米波產(chǎn)品的輸入、輸出端口，其性能直接影響整個(gè)毫米波器件性能的優(yōu)劣，在毫米波器件設(shè)計(jì)過(guò)程中必須著重考慮。這就要求在使用集成芯片的微波系統(tǒng)中尋找一種低損耗、低成本、易加工制作的微帶轉(zhuǎn)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)需要在不同的特性阻抗之間完成阻抗變換，使電磁波能夠有效、可靠的傳輸。關(guān)于
電子技術(shù)與軟件工程 2022年8期2022-07-08
- 鋼板表面裂紋微波檢測(cè)機(jī)理分析
9]通過(guò)設(shè)計(jì)矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器檢測(cè)管道軸向裂紋，使TE01模式的微波應(yīng)用于遠(yuǎn)程管道檢測(cè)。文獻(xiàn)[10]將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于微波反射波法，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從管道諧振方程中提取輸入?yún)?shù)，預(yù)測(cè)管壁減薄的位置、深度、長(zhǎng)度和剖面的幾何形狀。文獻(xiàn)[11-12]提出色散信號(hào)補(bǔ)償方法，用于改變探頭處的相位，使遠(yuǎn)距離處的反射波被檢測(cè)到，對(duì)裂紋與微波探頭之間的距離引起的信號(hào)衰減進(jìn)行評(píng)估。文獻(xiàn)[13-16]利用微波對(duì)金屬管道壁厚減薄及管道內(nèi)壁生物淤積進(jìn)行檢測(cè)。建立諧振條件，通過(guò)對(duì)諧振方程求解
儀表技術(shù)與傳感器 2022年3期2022-04-19
- COMSOL Multiphysics軟件在矩形波導(dǎo)課堂教學(xué)中的應(yīng)用
工具，以金屬矩形波導(dǎo)內(nèi)電磁波物理性質(zhì)仿真為例，設(shè)計(jì)一個(gè)帶有圖形用戶界面（Graphical User Interface，GUI）的有限元仿真實(shí)驗(yàn)，該仿真實(shí)驗(yàn)可以清晰、真實(shí)地模擬電磁波在金屬矩形波導(dǎo)中傳播的過(guò)程，有助于學(xué)生對(duì)矩形波導(dǎo)部分學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。這種有限元仿真的方法也可推廣到該課程內(nèi)其余內(nèi)容的教學(xué)，對(duì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有一定的促進(jìn)作用。1 仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)金屬矩形波導(dǎo)電磁性質(zhì)仿真系統(tǒng)主要由矩形波導(dǎo)仿真計(jì)算模塊和仿真GUI界面兩部分組成。矩形波導(dǎo)仿真計(jì)算模
實(shí)驗(yàn)室研究與探索 2021年11期2022-01-06
- 基于并矢格林函數(shù)法的孔徑縫隙激勵(lì)矩形波導(dǎo)場(chǎng)研究
徑縫隙激勵(lì)的矩形波導(dǎo)輻射場(chǎng)問(wèn)題較為方便.直角坐標(biāo)系表示的矩形波導(dǎo)如圖 1 所示，領(lǐng)示矢量c為z軸正向單位矢量，這樣可構(gòu)成兩組矢量波函數(shù)M和N，分別表示矩形波導(dǎo)理論中的TE模和TM模.矢量波函數(shù)M和N在波導(dǎo)壁上滿足矢量狄里克萊邊界條件：n×M=0，n×N=0.這一邊界條件相當(dāng)于在一個(gè)純導(dǎo)體表面上電場(chǎng)應(yīng)滿足的條件.矩形波導(dǎo)內(nèi)電磁場(chǎng)的直角坐標(biāo)系矢量波函數(shù)可取如下形式[4]71-75:1.2 波函數(shù)的正交性直角坐標(biāo)系矢量波函數(shù)具有如下正交性[4]71-75：它對(duì)奇
湖州師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2021年8期2021-10-19
- 幾種格林函數(shù)方法的形成及其應(yīng)用比較研究
角坐標(biāo)系中對(duì)矩形波導(dǎo)選取z軸單位矢量作為領(lǐng)示矢量c，矩形波導(dǎo)內(nèi)電磁場(chǎng)矢量波函數(shù)有如下形式[3,4]：圖1 矩形波導(dǎo)(1)(2)(3)(4)2 磁型格林函數(shù)方法(5)(6)定義域?yàn)?0≤x≤a,0≤y≤b，-∞≤z≤∞.(7)假設(shè)(8)用函數(shù)Nem′n′(-h′)作為(8)式的前標(biāo)積可得(9)(9)式左邊積分為(10)由于徑向R′位于體積V內(nèi)，(10)式中面積分等于零.函數(shù)?′×N′是對(duì)帶撇變量x′，y′，z′定義的.(9)式右邊積分為(11)將(10)、(
- 微波技術(shù)基礎(chǔ)中矩形波導(dǎo)傳輸特性教學(xué)方法研究
中，電磁波在矩形波導(dǎo)中傳播的傳輸特性教學(xué)研究，一般采用公式推導(dǎo)以及曲線圖輔助方式教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)截止波長(zhǎng)的理解比較抽象，影響學(xué)生對(duì)波導(dǎo)傳輸?shù)慕刂鼓Ｊ揭约皞鬏斈Ｊ椒矫嬷R(shí)的掌握程度。本文針對(duì)此問(wèn)題，采用HFSS軟件輔助教學(xué)，直接給出不同頻率下、在傳輸模式以及截止模式下矩形波導(dǎo)中電磁場(chǎng)的分布特性，從而使學(xué)生對(duì)傳輸模式、截止模式、波導(dǎo)波長(zhǎng)以及截止波長(zhǎng)等特性具有直觀的了解。關(guān)鍵詞：微波技術(shù)基礎(chǔ);矩形波導(dǎo);截止模式;傳輸模式中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?
海外文摘·學(xué)術(shù) 2021年10期2021-08-30
- 一種高效可調(diào)諧X頻段檢波二極管測(cè)試腔體的研制
b 分別代表矩形波導(dǎo)內(nèi)截面的寬邊和窄邊，kC為矩形波導(dǎo)TE 波（橫電波）和TEM 波（橫電磁波）的截止波數(shù)，μ 為磁導(dǎo)率，ε 為介電常數(shù)。矩形波導(dǎo)通常工作在TE10模單模傳輸情況，這是因?yàn)門E10模容易實(shí)現(xiàn)單模傳輸，此外，當(dāng)電磁波頻率一定時(shí)傳輸TE10模的波導(dǎo)尺寸最小，若波導(dǎo)尺寸一定，則實(shí)現(xiàn)單模傳輸?shù)念l帶最寬，為實(shí)現(xiàn)單模傳輸，電磁波的工作波長(zhǎng)必須滿足下述條件：λc(TE20)λc(TE01)，λ>2b。 波 導(dǎo) 尺 寸 滿 足λ/2設(shè)計(jì)采用BJ-100 型
電子技術(shù)與軟件工程 2021年11期2021-08-09
- 一種基于SIW的階梯式太赫茲寬帶傳輸線
出了SIW-矩形波導(dǎo)的垂直轉(zhuǎn)換，他們?cè)?5.5～63.0 GHz的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了12.7%的相對(duì)帶寬[6]。Jiang等在75～110 GHz范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了基板集成同軸線到矩形波導(dǎo)的垂直轉(zhuǎn)換，相對(duì)帶寬達(dá)到20%[7]。然而，高頻段的儀器比，如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的接口類型一直是矩形波導(dǎo)的形式。太赫茲低頻段轉(zhuǎn)換的開(kāi)放性結(jié)構(gòu)導(dǎo)致輻射損耗大、相對(duì)帶寬小等問(wèn)題，因此這些低頻段的方法不能在高頻段應(yīng)用[8]。階梯型傳輸線不僅能夠在與信號(hào)發(fā)生器波導(dǎo)口有垂直錯(cuò)位時(shí)進(jìn)行連接，也能
光學(xué)儀器 2021年3期2021-07-09
- 寬帶單脊波導(dǎo)—同軸轉(zhuǎn)換器的仿真設(shè)計(jì)
導(dǎo)體延伸插入矩形波導(dǎo)腔內(nèi)，插入腔體內(nèi)的探針相當(dāng)于一根天線，將同軸線傳輸?shù)哪芰拷?jīng)探針頭部輻射出去，在波導(dǎo)中激勵(lì)起電磁場(chǎng)[2]。由于波導(dǎo)口的一端為短路板，電磁能量只能朝著波導(dǎo)的另一端口進(jìn)行傳輸，所以傳輸方向性比較強(qiáng)，直插式的分析方法主要是模式匹配思想。為了使轉(zhuǎn)換接頭在一個(gè)較寬的頻段范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好匹配，可通過(guò)調(diào)節(jié)探針的插入深度以及半徑，也可通過(guò)將插入波導(dǎo)內(nèi)的探針頭部采用漸變的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)展寬頻帶的目的，但不規(guī)則的探針形狀會(huì)使得表面電流計(jì)算變得復(fù)雜，而且容易發(fā)生擊穿
南方農(nóng)機(jī) 2021年11期2021-06-18
- W波段波導(dǎo)—微帶對(duì)脊鰭線過(guò)渡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
通常以標(biāo)準(zhǔn)的矩形波導(dǎo)作為毫米波信號(hào)的測(cè)試接口，除此之外，不同的毫米波電路器件之間的連接接口也常通過(guò)矩形波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。因此需要一種過(guò)渡結(jié)構(gòu)有效地保證電磁波信號(hào)在兩種傳輸線之間低損耗的傳輸轉(zhuǎn)換。常見(jiàn)的矩形波導(dǎo)到微帶線的過(guò)渡結(jié)構(gòu)分為：微帶探針過(guò)渡[1，2]、階梯脊波導(dǎo)過(guò)渡和對(duì)脊鰭線過(guò)渡[3～4]。但在毫米波電路系統(tǒng)中，由于電路尺寸小，對(duì)加工工藝精度要求高等因素，因此，要求結(jié)構(gòu)緊湊且易于加工的過(guò)渡結(jié)構(gòu)。相比之下，對(duì)脊鰭線過(guò)渡結(jié)構(gòu)滿足上述要求。本文基于一種對(duì)脊鰭線過(guò)
科技視界 2021年12期2021-06-04
- Ku頻段小型化波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)
寸大比例壓縮矩形波導(dǎo)(簡(jiǎn)稱“壓縮波導(dǎo)”)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的電磁波傳輸。矩形波導(dǎo)常用模式變換結(jié)構(gòu)可通過(guò)采用增加濾波筒[4-6]、圓環(huán)、模式變換短路塊[5]、長(zhǎng)圓形的TE11模抑制溝槽[7-8]等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。不同的模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)決定了旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的尺寸以及其工程化實(shí)現(xiàn)方式。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)輸入輸出端口均采用壓縮波導(dǎo)，分別對(duì)濾波筒結(jié)構(gòu)、模式變換短路塊結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)圓形的TE11模抑制溝槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真驗(yàn)證。在采用壓縮波導(dǎo)的前提下，文中探索研究一種小型化且易于工程化實(shí)現(xiàn)的矩形波導(dǎo)到圓波
彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào) 2021年1期2021-04-24
- 辛?xí)r域多分辨率算法在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)仿真中的應(yīng)用
導(dǎo)體柱等)，矩形波導(dǎo)縫隙，脊波導(dǎo)及其縫隙等更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)[8]. 矩形波導(dǎo)是波導(dǎo)結(jié)構(gòu)元器件中的典型代表，因此，辛?xí)r域多分辨率(symplectic multiresolution time-domain, S-MRTD)算法在矩形波導(dǎo)仿真中的研究，對(duì)于分析和理解其他波導(dǎo)結(jié)構(gòu)特性時(shí)具有參考意義.1 S-MRTD算法1.1 Maxwell方程的Hamilton表示式中：E是電場(chǎng)強(qiáng)度；H是磁場(chǎng)強(qiáng)度；ε是媒質(zhì)中的介電常數(shù)；μ是媒質(zhì)中磁導(dǎo)率.將式(1)寫成矩陣形式：
電波科學(xué)學(xué)報(bào) 2021年1期2021-03-15
- 基于FDTD Solutions的金屬矩形波導(dǎo)電磁性質(zhì)仿真實(shí)驗(yàn)
816）金屬矩形波導(dǎo)是物理類專業(yè)的專業(yè)課“電動(dòng)力學(xué)”[1-3]以及電氣類、電子類和通信類專業(yè)的專業(yè)課“電磁場(chǎng)與電磁波”[4-6]的重要內(nèi)容。金屬矩形波導(dǎo)電磁性質(zhì)的理論公式，如波導(dǎo)中電場(chǎng)和磁場(chǎng)分布公式、波導(dǎo)腔壁上電流分布公式，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)過(guò)于抽象，學(xué)生很難準(zhǔn)確理解這些理論公式的物理內(nèi)涵和物理圖像。FDTD Solutions是一款基于麥克斯韋方程組求解、采用時(shí)域有限差分法[7]的電磁波仿真軟件，具有圖形界面直觀、參數(shù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、仿真能力強(qiáng)大等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理 2020年11期2020-12-16
- 雙激勵(lì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)下矩形波導(dǎo)內(nèi)電場(chǎng)特性研究
雙激勵(lì)信號(hào)下矩形波導(dǎo)模型.波導(dǎo)內(nèi)是一個(gè)無(wú)源區(qū)，電位滿足拉普拉斯方程，而外壁加有兩個(gè)激勵(lì)信號(hào)，故邊值問(wèn)題為兩個(gè)奇次和兩個(gè)非奇次的邊界條件.直接用分離變量法求解有一定的困難.為了化解非奇次邊界問(wèn)題，根據(jù)電位疊加原理，我們將電位進(jìn)行拆分，使之滿足一個(gè)非奇次邊界條件和一個(gè)奇次邊界條件，最終獲得其電位函數(shù)的解析表達(dá)式.對(duì)于波導(dǎo)內(nèi)的電磁波，在靜態(tài)場(chǎng)的基礎(chǔ)上乘以波動(dòng)因子，得到電場(chǎng)的解.根據(jù)麥克斯韋電磁理論，得到磁場(chǎng)的解，進(jìn)而就可以分析激勵(lì)信號(hào)下波導(dǎo)管內(nèi)電磁場(chǎng)的電磁特性.
懷化學(xué)院學(xué)報(bào) 2020年5期2020-12-05
- 一種E波段耦合微帶線和矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)
線結(jié)構(gòu)直接將矩形波導(dǎo)和耦合微帶線進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時(shí)能夠很好地抑制耦合微帶線的共模。1 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耦合微帶線是由2根或多根彼此靠得很近的微帶線構(gòu)成的導(dǎo)行系統(tǒng)，本文使用的是2根對(duì)稱放置側(cè)邊相互耦合的微帶線。它有差模和共模2種模式，這2種模式可以同時(shí)在傳輸線上傳輸，但只有耦合微帶線的差模是減少系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題所需要的模式。耦合微帶線差模和共模的電場(chǎng)分布如圖1所示。耦合微帶線差模的電場(chǎng)被束縛在頂層2個(gè)金屬帶線之間和介質(zhì)板中，只有金屬邊緣部分電場(chǎng)輻射到空間中，而共模金
無(wú)線電工程 2020年12期2020-11-23
- 基于CST仿真的雙脊喇叭天線設(shè)計(jì)
振輻射出去。矩形波導(dǎo)是波導(dǎo)管的一種，矩形波導(dǎo)中能夠傳輸?shù)碾姶挪Ｊ揭话惴Q為TEmn（Transverse Electric）模式，即橫電模式，指的是電場(chǎng)方向與傳播方向垂直。其中m表示波導(dǎo)x方向的寬度與半波長(zhǎng)的比值，n表示波導(dǎo)y方向的寬度與半波長(zhǎng)的比值。如圖1所示矩形波導(dǎo)的各種工作模式，z軸為電磁波傳播方向。矩形波導(dǎo)管內(nèi)部的主模是TE10模，也叫橫電波模式。這種模式的傳播方向是沿著z軸方向的，其電場(chǎng)分量垂直于電磁波的傳播方向，并且平行于矩形波導(dǎo)的y軸方向，電
環(huán)境技術(shù) 2020年5期2020-11-18
- 雙路微波耦合反應(yīng)腔的等離子體發(fā)射光譜分析
的側(cè)面饋入，矩形波導(dǎo)(86.4 mm×43.2 mm)的窄邊與反應(yīng)腔的軸向平行。外徑為50 mm厚度為2 mm的石英管置于圓柱型反應(yīng)腔內(nèi)，兩路矩形波導(dǎo)的距離L和反應(yīng)腔的長(zhǎng)度H可調(diào)。反應(yīng)腔側(cè)壁上開(kāi)設(shè)觀測(cè)小孔，小孔孔徑4 mm，孔距6 mm，如圖1所示。圖1 反應(yīng)腔結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure diagram of the reaction chamber仿真計(jì)算基于Maxwell方程組的微分形式，結(jié)合初始條件和邊界條件對(duì)反應(yīng)腔模型求解。等離子體密度(
光譜學(xué)與光譜分析 2020年11期2020-11-04
- 一種基片集成波導(dǎo)-微帶過(guò)渡器的仿真設(shè)計(jì)
導(dǎo)可以等效成矩形波導(dǎo)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者紛紛采用基片集成波導(dǎo)設(shè)計(jì)功分器、濾波器、雙工器、定向耦合器和天線等多種微波毫米波電路[2]?；刹▽?dǎo)-微帶過(guò)渡器在微波集成電路中主要應(yīng)用于兩個(gè)方面。一方面是器件間的互連，在電路中不一定完全由基片集成波導(dǎo)（SIW）結(jié)構(gòu)構(gòu)成[2]，而大部分器件是由微帶線設(shè)計(jì)的。為了方便基片集成波導(dǎo)與其他形式的電路集成，需要設(shè)計(jì)一種高性能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工的過(guò)渡轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)。另一方面，通常微波器件的測(cè)試在Ka波段以下常采用同軸電纜測(cè)試，
通信電源技術(shù) 2020年10期2020-08-19
- 無(wú)限長(zhǎng)矩形波導(dǎo)中二能級(jí)原子的自發(fā)輻射
近似研究了矩形波導(dǎo)中二能級(jí)原子的自發(fā)輻射特性[6-11]。盡管波導(dǎo)量子電動(dòng)力學(xué)的研究取得了一些顯著的研究成果，但我們發(fā)現(xiàn)大多研究者基于具有線性色散關(guān)系的一維理想波導(dǎo)系統(tǒng)。而實(shí)際波導(dǎo)的非線性色散特性會(huì)誘導(dǎo)波導(dǎo)與原子耦合系統(tǒng)出現(xiàn)本征束縛態(tài)，會(huì)極大影響波導(dǎo)中原子的長(zhǎng)時(shí)動(dòng)力學(xué)行為[12-14]，這在量子存儲(chǔ)方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。因此，研究由波導(dǎo)系統(tǒng)非線性色散誘導(dǎo)的束縛態(tài)及其量子效應(yīng)成為該領(lǐng)域另一個(gè)亟不可待的科學(xué)問(wèn)題。本文將以無(wú)限長(zhǎng)矩形波導(dǎo)與二能級(jí)原子耦合系統(tǒng)為
衡陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2020年6期2020-05-17
- 基于COMSOL Multiphysics矩形波導(dǎo)磁場(chǎng)分布研究
仿真方法。以矩形波導(dǎo)中電磁波傳播為例，理論推導(dǎo)出矩形波導(dǎo)內(nèi)部磁場(chǎng)分布和及其傳輸參數(shù)，并應(yīng)用軟件仿真了波導(dǎo)內(nèi)部磁場(chǎng)分布情況。二者結(jié)果符合預(yù)期，并高度一致，表明了COMSOL Multiphysics軟件在電磁工程領(lǐng)域的可行性及合理性?！娟P(guān)鍵詞】電磁仿真;矩形波導(dǎo);磁場(chǎng)分布;COMSOL Multiphysics軟件中圖分類號(hào)： O441.4-4;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）24-0001-002DOI：10.1969
科技視界 2019年24期2019-09-28
- 非互易旋電材料硅基矩形波導(dǎo)的色散特性研究*
材料的非互易矩形波導(dǎo)進(jìn)行討論,研究在外磁場(chǎng)作用下表面磁等離子體激元在旋電材料矩形波導(dǎo)中非互易傳播的特性.利用有效折射率法[21]推導(dǎo)矩形波導(dǎo)中導(dǎo)模的色散方程,通過(guò)數(shù)值計(jì)算分析矩形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)及材料參數(shù)的改變對(duì)其非互易色散關(guān)系、時(shí)延特性的影響.2 非互易矩形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)及色散方程2.1 波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與旋電材料介電張量光通信C波段旋電材料的矩形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的截面如圖1所示,該波導(dǎo)由電介質(zhì)層(Si)、光通信C波段旋電半導(dǎo)體層(gyroelectric semiconductor
物理學(xué)報(bào) 2019年15期2019-09-04
- 利用Matlab PDETOOL提升微波技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量
。【關(guān)鍵詞】矩形波導(dǎo);Matlab;模場(chǎng)分布;對(duì)稱性中圖分類號(hào)： TF19文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）19-0013-002DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.0050 引言《微波技術(shù)基礎(chǔ)》是物理、電子和通信類專業(yè)的一門重要學(xué)科基礎(chǔ)課，是后續(xù)學(xué)習(xí)現(xiàn)代無(wú)線和移動(dòng)通信技術(shù)、射頻電路設(shè)計(jì)、衛(wèi)星定位、宇航技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、電磁兼容等前沿科學(xué)的基礎(chǔ)[1]。波導(dǎo)是最重要的基本微波元器件之一，
科技視界 2019年19期2019-08-29
- 微波射頻器件矩形波導(dǎo)中的場(chǎng)分析及維護(hù)建議?
為圓形波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)。超高頻電磁波在波導(dǎo)內(nèi)傳輸?shù)乃p很小，很適合傳輸雷達(dá)電磁波。波導(dǎo)是剛性元件，為方便安裝，生產(chǎn)加工成了各種類型的樣式，統(tǒng)稱為波導(dǎo)元件。常用的波導(dǎo)元件有直波導(dǎo)、寬邊彎波導(dǎo)、窄邊彎波導(dǎo)、扭波導(dǎo)及旋轉(zhuǎn)接頭等［1～2，8］。矩形波導(dǎo)模型如圖1所示。圖1 矩形波導(dǎo)模型2 矩形波導(dǎo)中電磁場(chǎng)分布的理論分析首先對(duì)矩形波導(dǎo)中電磁場(chǎng)的分布建立數(shù)學(xué)模型。建立直角坐標(biāo)系。為簡(jiǎn)單，把坐標(biāo)系的z軸選作波導(dǎo)的軸線方向，這樣波導(dǎo)的橫截面解釋XOY平面，同時(shí)做以下假設(shè)：波
艦船電子工程 2018年12期2019-01-03
- 基于Mathematica可視化矩形波導(dǎo)的電磁波*
意義.以理想矩形波導(dǎo)為例，從電磁場(chǎng)的麥克斯韋方程組出發(fā)，代入邊界條件，可以獲得波導(dǎo)內(nèi)部電磁場(chǎng)關(guān)于空間、時(shí)間的函數(shù)方程，簡(jiǎn)稱場(chǎng)方程.通過(guò)場(chǎng)方程理解電磁場(chǎng)分布比較抽象，對(duì)此文獻(xiàn)[1]介紹了一種基于Matlab矩形波導(dǎo)的TE10模時(shí)變電磁場(chǎng)三維動(dòng)態(tài)演示，方便了對(duì)電磁波傳播特性的理解，但缺少對(duì)波導(dǎo)截止情形的討論，同時(shí)演示結(jié)果中缺少適當(dāng)?shù)亩筷P(guān)系.文獻(xiàn)[2]基于軟件HFSS實(shí)現(xiàn)了矩形波導(dǎo)電場(chǎng)分布仿真，利用顏色色度的變化表示波導(dǎo)內(nèi)電場(chǎng)密度的變化.文獻(xiàn)[3]給出了TE1
物理通報(bào) 2018年11期2018-11-06
- 矩形雙脊波導(dǎo)傳輸特性研究
較好地克服了矩形波導(dǎo)傳輸電磁波信號(hào)時(shí)特性阻抗大[3]、截止頻率高、帶寬窄的缺陷[4-5]，且能夠多模傳輸[6]，因此隨后脊波導(dǎo)在微波和毫米波器件中得到快速普及[7-8]。這些微波、毫米波器件包括寬帶傳輸測(cè)試系統(tǒng)，寬帶脊波導(dǎo)濾波器[9]，微波導(dǎo)管中的變頻器、移相器，低阻抗負(fù)載匹配時(shí)的波導(dǎo)過(guò)渡以及定向耦合器、雙工器[10-11]、脊波導(dǎo)縫隙天線以及功率分配器(簡(jiǎn)稱功分器)等[12]。功分器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于相控陣?yán)走_(dá)、天線饋線系統(tǒng)以及功率放大器等微波設(shè)備中。分析脊
- W波段波導(dǎo)到微帶探針過(guò)渡設(shè)計(jì)
分析微帶線到矩形波導(dǎo)的過(guò)渡問(wèn)題實(shí)際上是波型變換和阻抗匹配問(wèn)題。矩形波導(dǎo)中工作主模是TE10模，微帶線中的主模是TEM模，雖然兩者的工作模式不同，但作為傳輸線，它們的電壓和電流的定義是相容的，因此可以把復(fù)雜的場(chǎng)匹配問(wèn)題簡(jiǎn)化為傳輸線的匹配問(wèn)題。圖1波導(dǎo)到微帶的E面探針過(guò)渡及其等效傳輸線模型圖1左是E面探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)，圖1右是過(guò)渡結(jié)構(gòu)的傳輸線模型。探針頂端開(kāi)路，電場(chǎng)最強(qiáng)，與波導(dǎo)場(chǎng)的耦合方式主要是電耦合，因此可以簡(jiǎn)化為串聯(lián)電容C。Zm為微帶線特性阻抗，一般為 50Ω
新生代 2018年15期2018-11-02
- 60GHZ的e形槽形基片集成波導(dǎo)天線
種適用于解決矩形波導(dǎo)中出現(xiàn)的問(wèn)題的技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)毫米波應(yīng)用。SIW是一種類似波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)，由上下金屬面以及連接上、下表層的兩排金屬孔組成，金屬通孔與介質(zhì)的上下金屬表面形成能傳播準(zhǔn)TE模型的矩形結(jié)構(gòu)腔體。由于其簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，印刷電路板工藝(PCB)或其他平面加工技術(shù)被用于制造。SIW的主要優(yōu)點(diǎn)是具有主動(dòng)元器件、被動(dòng)元器件和天線的平面集成。由于縫隙天線地剖面、易于與平面電路集成以及更好的與饋電網(wǎng)絡(luò)隔離，使得被廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)中。一種簡(jiǎn)單的背襯腔縫隙天線也稱為
新生代 2018年15期2018-11-02
- 全腔輸出相對(duì)論磁控管輸出模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的理論設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬?
形輸出波導(dǎo),矩形波導(dǎo)橫截面長(zhǎng)邊分別與扇形波導(dǎo)橫截面的內(nèi)外圓弧相切,短邊過(guò)外圓弧的兩個(gè)端點(diǎn).2 AS相對(duì)論磁控管基本結(jié)構(gòu)本文采用文獻(xiàn)[16]中優(yōu)化的AS相對(duì)論磁控管作為研究對(duì)象,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行輸出轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的理論設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬.數(shù)值模擬運(yùn)用了三維全電磁粒子模擬程序來(lái)實(shí)現(xiàn).AS相對(duì)論磁控管利用半透明陰極產(chǎn)生和發(fā)射電子束,采用全腔耦合輸出結(jié)構(gòu)提取和輸出微波,其中波束互作用區(qū)和微波輸出區(qū)的橫向X-Y截面如圖1(a)和圖1(b)所示,縱向Z-X截面如圖1(c)所示,
物理學(xué)報(bào) 2018年18期2018-10-26
- 電感膜片對(duì)矩形波導(dǎo)濾波器散射參數(shù)的影響
組電感膜片的矩形波導(dǎo)濾波器的轉(zhuǎn)移參量。用Matlab 編程計(jì)算發(fā)現(xiàn)內(nèi)置膜片的寬度會(huì)影響散射參數(shù)的相位和振幅，而膜片放置的位置對(duì)散射參數(shù)沒(méi)有影響。并借助三維電磁場(chǎng)仿真軟件Ansoft HFSS建模分析，對(duì)比發(fā)現(xiàn)等效電路理論計(jì)算結(jié)果與軟件仿真的結(jié)果相符。【關(guān)鍵詞】：電感膜片 矩形波導(dǎo) 轉(zhuǎn)移矩陣 散射參數(shù)引言速調(diào)管的瞬時(shí)工作帶寬對(duì)提高通信、雷達(dá)和電子對(duì)抗等微波電子系統(tǒng)的抗干擾性能十分重要。它由群聚段的帶寬和輸出段的帶寬兩部分決定，而展寬輸出段的帶寬是實(shí)現(xiàn)寬帶速調(diào)
新生代·下半月 2018年10期2018-10-20
- 基于毫米波檢測(cè)的CFRP沖擊損傷可視化定量評(píng)估*
究本文建立了矩形波導(dǎo)探頭的全尺寸有限元仿真模型，如圖1所示。矩形波導(dǎo)探頭[12]用于激發(fā)和接收一定頻段的毫米波，其結(jié)構(gòu)包括SMA接口和矩形波導(dǎo)管，具體尺寸參數(shù)為探針半徑r為0.64 mm，探針長(zhǎng)度l1為17 mm，管壁內(nèi)徑R為2.05 mm,管壁厚d為0.6 mm,管壁長(zhǎng)l2為8 mm。其中，SMA接口填充物為聚四氟乙烯(polytetrafluoro-ethylent,PTFE)，矩形波導(dǎo)管填充物為空氣。探頭工作頻段為X波段(8.2～12.4 GHz)，
傳感器與微系統(tǒng) 2018年10期2018-09-27
- 過(guò)模同軸-2路矩形波導(dǎo)功分器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
對(duì)同軸波導(dǎo)到矩形波導(dǎo)的功分器已開(kāi)展了相關(guān)研究.Bialkowski等提出的1分N路功分器[9],微波由同軸輸入后經(jīng)過(guò)徑向線結(jié)構(gòu)的過(guò)渡,再由N路矩形波導(dǎo)輸出,該功分器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用介質(zhì)固定,影響了功率容量的提高.余川等研究了一種同軸TEM-矩形TE10模式變換器[10],可實(shí)現(xiàn)2/4路矩形波導(dǎo)輸出,同軸波導(dǎo)內(nèi)導(dǎo)體貫穿了矩形波導(dǎo)的上表面,形成了一個(gè)短路壁,用于調(diào)節(jié)匹配,該結(jié)構(gòu)不需要引入介質(zhì)進(jìn)行固定,適用于高功率微波應(yīng)用,但該結(jié)構(gòu)的入口同軸波導(dǎo)為非過(guò)模同軸波導(dǎo),
西南交通大學(xué)學(xué)報(bào) 2018年2期2018-04-11
- 一種緊湊型的寬頻帶單脊波導(dǎo)功分器
脊波導(dǎo)-標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器件，采用多級(jí)階梯匹配的形式使轉(zhuǎn)換器件的阻抗帶寬與T型結(jié)保持一致。利用高頻仿真軟件HFSS進(jìn)行仿真優(yōu)化，結(jié)果顯示該功分器在25~40 GHz頻率范圍內(nèi)，回波損耗小于–20 dB，信號(hào)波動(dòng)優(yōu)于0.04 dB，相對(duì)帶寬為46.2%，實(shí)際內(nèi)部尺寸比標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)功分器減少38%。該單脊波導(dǎo)功分器具有低損耗、小型化和寬頻帶的優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、天線以及功率放大器等微波設(shè)備。小型化；寬頻帶；脊波導(dǎo)；功分器；T型結(jié)；轉(zhuǎn)換器功分器是一種重要的微波
電子元件與材料 2018年2期2018-02-08
- 帶有截縫的矩形波導(dǎo)內(nèi)TEM波的場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其特性阻抗
）帶有截縫的矩形波導(dǎo)內(nèi)TEM波的場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其特性阻抗王福謙（長(zhǎng)治學(xué)院 電子信息與物理系，山西 長(zhǎng)治 046011）通過(guò)求解拉普拉斯方程，研究帶有截縫的矩形波導(dǎo)內(nèi)TEM波的場(chǎng)結(jié)構(gòu)，利用軟件HFSS進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿真，繪制出該波導(dǎo)橫截面及內(nèi)部TEM波的場(chǎng)結(jié)構(gòu)圖，并計(jì)算其特性阻抗。帶有截縫的矩形波導(dǎo)；拉普拉斯方程；TEM波；HFSS；結(jié)構(gòu)仿真；特性阻抗矩形波導(dǎo)是橫截面為矩形的金屬波導(dǎo)管，關(guān)于該波導(dǎo)中TE10模的電磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及傳輸特性，有關(guān)文獻(xiàn)[1-2]中已作了論述。但對(duì)于
長(zhǎng)治學(xué)院學(xué)報(bào) 2017年5期2018-01-05
- 基于復(fù)模式匹配的半矢量硅基光波導(dǎo)模式求解方法
匹配方法的類矩形波導(dǎo)模式求解方法，利用一維復(fù)模式求解和復(fù)模式匹配方法，求解包括矩形波導(dǎo)在內(nèi)的任何類矩形波導(dǎo)的電磁場(chǎng)分布和有效折射率。首先在波導(dǎo)一個(gè)維度進(jìn)行差分離散，得到一維復(fù)模式分布，在另一個(gè)維度利用波導(dǎo)的邊界條件和電磁場(chǎng)在波導(dǎo)內(nèi)的奇偶分布特性得到解析關(guān)系，最后通過(guò)求解特征矩陣得到類矩形波導(dǎo)中電磁場(chǎng)的分布。與傳統(tǒng)方法相比，利用復(fù)模式匹配方法求解類矩形波導(dǎo)中的模場(chǎng)具有計(jì)算精度高，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞： 矩形波導(dǎo)；復(fù)模式匹配；半矢量Abstract： In
中興通訊技術(shù) 2017年5期2017-10-21
- 矩形波導(dǎo)TE10模場(chǎng)分布可視化教學(xué)研究
38000)矩形波導(dǎo)TE10模場(chǎng)分布可視化教學(xué)研究余建立， 劉雙兵(巢湖學(xué)院 機(jī)械與電子工程學(xué)院， 安徽 巢湖 238000)本文利用Matlab軟件的圖形技術(shù)對(duì)矩形波導(dǎo)中的TE10模的電磁場(chǎng)與管壁電流場(chǎng)的分布進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真，將抽象的電磁場(chǎng)概念形象化、可視化，仿真結(jié)果與理論相符，這有利于學(xué)生理解抽象的電磁場(chǎng)在有界空間中傳播的問(wèn)題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也可彌補(bǔ)電磁場(chǎng)與電磁波課程實(shí)驗(yàn)中的不足。電磁場(chǎng)；矩形波導(dǎo)；GUI；TE10模0 引言“電磁場(chǎng)與電磁波”是電子信
電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) 2017年4期2017-09-08
- 一種寬頻帶低插損的波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)
形式，一種是矩形波導(dǎo)，另一種是微帶傳輸線。微波收發(fā)組件的端口和天線的端口常常采用波導(dǎo)形式；微帶傳輸線是微波固態(tài)電路中的主要傳輸形式，因具有體積小、重量輕、使用頻帶寬、可靠性高和制造成本低等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用；如何在二者之間實(shí)現(xiàn)低損耗過(guò)渡轉(zhuǎn)換就顯得尤為重要。工程應(yīng)用中，常見(jiàn)的波導(dǎo)-微帶過(guò)渡轉(zhuǎn)換技術(shù)有三種，分別為探針過(guò)渡、脊波導(dǎo)過(guò)渡和槽線過(guò)渡。本文研究的是第一種過(guò)渡轉(zhuǎn)換技術(shù)，將微帶傳輸線延伸插入到波導(dǎo)腔內(nèi)，形成探針，矩形波導(dǎo)腔內(nèi)的能量耦合到探針上，從而實(shí)現(xiàn)兩種微波
制導(dǎo)與引信 2017年1期2017-06-15
- S+X雙頻旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)與仿真
法。重點(diǎn)研究矩形波導(dǎo)TE10轉(zhuǎn)化成為同軸線中TEM模式的方法。設(shè)計(jì)X頻段旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)工作模式，X頻段旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的尺寸選取，X頻段旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)耦合激勵(lì)部分的設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括對(duì)TM01模式的分析，關(guān)節(jié)單模式工作方式以及對(duì)不需要的工作模式的抑制及消除方法。重點(diǎn)研究矩形波導(dǎo)TE10轉(zhuǎn)化成為圓波導(dǎo)TM01模式的方法。扼流槽的選型，整體關(guān)節(jié)的電氣性能的計(jì)算，其中包括對(duì)關(guān)節(jié)駐波、損耗以及功率容量的計(jì)算。1.2 設(shè)計(jì)方案對(duì)于同時(shí)工作在S與X頻段的雙通道射頻信號(hào)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，在通路的布局
計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制 2016年12期2017-01-16
- 介質(zhì)折射率對(duì)矩形波導(dǎo)有效折射率的影響
介質(zhì)折射率對(duì)矩形波導(dǎo)有效折射率的影響潘繼環(huán)， 張?jiān)?河池學(xué)院物理與機(jī)電工程學(xué)院， 廣西宜州546300)基于電磁波動(dòng)理論，通過(guò)馬卡梯里法近似求解矩形波導(dǎo)模式特征方程，研究介質(zhì)折射率對(duì)矩形波導(dǎo)有效折射率的影響。結(jié)果表明：無(wú)論模階數(shù)取何值，矩形波導(dǎo)有效折射率隨芯層折射率的增大而增大，隨包層折射率的增大而減??；當(dāng)芯層與包層折射率比保持不變時(shí)，隨介質(zhì)折射率的增大而增大；當(dāng)孔徑數(shù)值變大到某一數(shù)值，有效折射率均出現(xiàn)簡(jiǎn)并現(xiàn)象。這些影響規(guī)律對(duì)矩形波導(dǎo)的實(shí)際應(yīng)用具有一定的
河池學(xué)院學(xué)報(bào) 2016年2期2016-09-02
- 一種矩形波導(dǎo)空間功率合成器的設(shè)計(jì)
00)?一種矩形波導(dǎo)空間功率合成器的設(shè)計(jì)安士全1，張洪川2，張瑞1 (1.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所，安徽合肥230088; 2.揚(yáng)州藍(lán)劍電子系統(tǒng)工程有限公司，江蘇揚(yáng)州225000)摘要:介紹了矩形波導(dǎo)空間功率合成技術(shù)的工作原理，利用小反射理論和譜域法原理，結(jié)合微波仿真軟件，對(duì)漸變鰭線過(guò)渡電路進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使工作頻率帶寬和合成效率得到了有效提高。在X波段實(shí)現(xiàn)了雙對(duì)極鰭線的空間功率合成系統(tǒng)，在相對(duì)帶寬大于25%的寬帶范圍內(nèi)得到的合成效率大于70%，
雷達(dá)與對(duì)抗 2015年1期2016-01-23
- 一種低損耗波導(dǎo)高通濾波器的設(shè)計(jì)方法
計(jì)方法。1 矩形波導(dǎo)的低頻截止特性消失波［4］又稱為凋落波、衰減波，是電磁波傳播的一種現(xiàn)象，其特點(diǎn)是電磁波振幅沿某個(gè)空間方向按指數(shù)規(guī)律迅速下降，而且相位無(wú)變化，消失波就是截止頻率以下的電磁波在金屬壁波導(dǎo)傳播的一種狀態(tài)。齊次Helmholtz方程對(duì)于分析電磁波在波導(dǎo)中的傳播具有重要意義，對(duì)矩形波導(dǎo)采用分離變量法求解第二類齊次邊界條件下的Helmholtz方程，波導(dǎo)內(nèi)部電磁波沿z軸以系數(shù)為α的e－∝指數(shù)衰減，波導(dǎo)是截止頻率為fc的高通濾波器，因此當(dāng)頻率低于其截
電子科技 2015年6期2015-12-20
- 芯層寬度對(duì)矩形波導(dǎo)有效折射率的影響
0)0 引言矩形波導(dǎo)是條形波導(dǎo)中最常見(jiàn)的也是最基本的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，通常是由金屬材料(銅、鋁等)制成矩形截面、內(nèi)部填充空氣介質(zhì)的金屬波導(dǎo)[1－3]。而矩形波導(dǎo)在傳導(dǎo)電磁波的過(guò)程中具有損耗低、電磁屏蔽性能好等優(yōu)點(diǎn)，在微波通信設(shè)備領(lǐng)域有著非常廣泛而巨大的應(yīng)用價(jià)值，如在通信傳輸線平面集成化、小型化等方面具有重要的應(yīng)用[1－12]，近年來(lái)有關(guān)波導(dǎo)的研究一直是各國(guó)物理學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。通過(guò)查詢相關(guān)文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，對(duì)于一維結(jié)構(gòu)的條形平板波導(dǎo)已經(jīng)有很多的研究報(bào)道[4－12]，
河池學(xué)院學(xué)報(bào) 2015年5期2015-10-10
- 變形矩形波導(dǎo)的傳輸特性研究
099）變形矩形波導(dǎo)的傳輸特性研究蘇向斌,薛紅 （渭南師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院,陜西渭南714099）摘要：根據(jù)Maxwel l方程組和矩形波導(dǎo)的邊際條件解出矩形波導(dǎo)中電磁波的空間傳輸表達(dá)式，分析討論減少矩形波導(dǎo)高度時(shí)通過(guò)狹窄通道電磁波的傳輸性質(zhì)。繪制了ENZ通道的傳輸系數(shù)在矩形波導(dǎo)發(fā)生幾何變形條件下隨頻率的變化曲線。關(guān)鍵詞：矩形波導(dǎo)；傳輸系數(shù)；反射系數(shù)1 引言波導(dǎo)是一種用來(lái)約束或引導(dǎo)電磁波傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。盡管存在很多不同形式的波導(dǎo)，而且新的形式還不斷涌現(xiàn)，
山東工業(yè)技術(shù) 2015年1期2015-07-26
- EHF波段波導(dǎo)微帶探針過(guò)渡結(jié)構(gòu)研究
電路和系統(tǒng)中矩形波導(dǎo)為常用傳輸線。隨著毫米波技術(shù)的發(fā)展，毫米波混合集成電路與單片集成電路廣泛應(yīng)用，微帶線作為連接 MMIC的傳輸線，成為重要的傳輸媒介。因而研制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、插入插損低的波導(dǎo)－微帶過(guò)渡結(jié)構(gòu)是工程中重要的問(wèn)題［2］。常用的波導(dǎo)與微帶轉(zhuǎn)換有矩形波導(dǎo)－脊波導(dǎo)－微帶過(guò)渡［3］、矩形波導(dǎo) －對(duì)脊鰭線 －微帶線過(guò)渡［4］、波導(dǎo)－同軸探針 －微帶過(guò)渡［5］和波導(dǎo) －微帶探針過(guò)渡［6，7］等。其中，矩形波導(dǎo)－脊波導(dǎo) －微帶過(guò)渡加工復(fù)雜，損耗大;矩形波導(dǎo)－對(duì)脊鰭
無(wú)線電工程 2014年8期2014-10-18
- 單軸各向異性左手介質(zhì)填充波導(dǎo)截止特性的FDTD分析*
左手介質(zhì)填充矩形波導(dǎo)的傳輸特性；文獻(xiàn)[7]用場(chǎng)分量匹配法分析了各向同性左手介質(zhì)加載矩形波導(dǎo)的場(chǎng)特性；文獻(xiàn)[8]用FDTD法分析了各向同性左手介質(zhì)填充矩形波導(dǎo)的截止頻率.但截至目前，尚未見(jiàn)到用FDTD法分析單軸各向異性左手介質(zhì)填充波導(dǎo)的相關(guān)研究，本文用FDTD法分析了該填充波導(dǎo)的截止特性.1 單軸各向異性左手介質(zhì)問(wèn)題的二維FDTD差分公式設(shè)單軸各向異性介質(zhì)的光軸為y軸，介電常數(shù)與磁導(dǎo)率張量可以表示為(1)(2)式中：εy、μy、ε⊥、μ⊥、分別為平行及垂直光
- GIS金屬環(huán)小孔外UHF信號(hào)特征的研究
1.2 理想矩形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)金屬環(huán)小孔的截面接近于矩形，因此可以嘗試用矩形波導(dǎo)理論對(duì)UHF 電磁波在其中傳播時(shí)的電磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。根據(jù)導(dǎo)行電磁波理論［13］，理想的矩形波導(dǎo)由無(wú)限長(zhǎng)的直角矩形橫截面的金屬管構(gòu)成，波導(dǎo)內(nèi)壁為理想導(dǎo)體，波導(dǎo)內(nèi)充滿了均勻、線性、各向同性的理想介質(zhì)。如圖3 所示。圖3 矩形波導(dǎo)示意圖Fig.3 Rectangle waveguide在圖3 中建立三維空間直角坐標(biāo)系，以矩形波導(dǎo)側(cè)棱上的一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，X 方向與矩形波導(dǎo)橫截面的長(zhǎng)邊平行，
- BJ84矩形波導(dǎo)溫升有限元仿真
出了BJ84矩形波導(dǎo)在傳導(dǎo)頻率為10 GHz的連續(xù)波、傳輸?shù)钠骄β嗜萘繛? 019 W時(shí)，其溫升為41℃，峰值功率為1.547 MW，允許功率為516 k W。因此，在BJ84矩形波導(dǎo)傳導(dǎo)高于2 019 W的10 GHz的連續(xù)波時(shí)，應(yīng)該有一極限值使得BJ84矩形波導(dǎo)既不會(huì)被擊穿，也不會(huì)因波導(dǎo)損耗引起的溫升過(guò)高而導(dǎo)致其不能使用（過(guò)高的溫度會(huì)使得波導(dǎo)的機(jī)械性能大大降低而損壞，或者使得波導(dǎo)附近的電子設(shè)備環(huán)境溫度超標(biāo)等等）?；谝陨戏治觯疚睦肍EM仿真軟件對(duì)
機(jī)械工程與自動(dòng)化 2014年3期2014-05-07
- 有限元軟件HFSS在電磁場(chǎng)教學(xué)改革中的應(yīng)用
73000）矩形波導(dǎo)的特性是電磁場(chǎng)研究的經(jīng)典內(nèi)容。然而，由于麥克斯韋方程的復(fù)雜性和抽象性，波導(dǎo)的特性難以被學(xué)生快速接受。有限元分析軟件HFSS可以計(jì)算波導(dǎo)的阻抗、損耗等特性，并能夠?qū)㈦姶挪ㄔ诓▽?dǎo)內(nèi)的傳輸過(guò)程以動(dòng)畫形式表現(xiàn)出來(lái)。論文將HFSS軟件的仿真應(yīng)用于波導(dǎo)教學(xué)，直觀、形象，取得了較好的效果。電磁場(chǎng)；波導(dǎo)；有限元；HFSS1 引言電磁場(chǎng)的教學(xué)向來(lái)是高校電子類專業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在電磁場(chǎng)理論中，波導(dǎo)的特性和模式分布是重要的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生們普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)
教育教學(xué)論壇 2014年35期2014-02-24
- 基于電諧振單元的超介質(zhì)吸波材料及矩形波導(dǎo)匹配終端應(yīng)用研究*
]提出了可在矩形波導(dǎo)里測(cè)試小尺寸的超介質(zhì)吸波材料,這種測(cè)試方法所需測(cè)試樣品尺寸小,測(cè)試系統(tǒng)僅需一個(gè)波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器以及矩形波導(dǎo)短路器.其缺點(diǎn)為不能測(cè)試超介質(zhì)吸波材料在不同入射角和極化角情況下的吸波特性.但是,對(duì)于某些特定的應(yīng)用環(huán)境,如本文要討論的矩形波導(dǎo)匹配終端,采用矩形波導(dǎo)測(cè)試方法將具有其重要的研究?jī)r(jià)值.本文采用矩形波導(dǎo)測(cè)試方法,實(shí)驗(yàn)研究4種基于電諧振單元的超介質(zhì)吸波材料的吸波性能,并分析將其作為矩形波導(dǎo)匹配終端時(shí)的各種指標(biāo)特性.2 基于電諧振單元的超介質(zhì)
物理學(xué)報(bào) 2013年8期2013-09-27
- 某自行高炮波導(dǎo)縫隙天線仿真研究
Hz的4單元矩形波導(dǎo)縫隙天線，仿真結(jié)果表明該方法比較有效。1 縫隙天線理論基礎(chǔ)縫隙天線是開(kāi)在薄金屬板上的開(kāi)槽天線，根據(jù)巴俾涅原理，金屬板上的縫隙天線可用一個(gè)互補(bǔ)(對(duì)偶)的偶極子天線來(lái)分析。因此運(yùn)用偶極子代替縫隙將得到縫隙天線的輻射場(chǎng)[1]。縫隙天線及其互補(bǔ)的偶極子如圖1所示。若在縫隙中心處加上電壓源V0，則在縫隙口面就形成垂直于長(zhǎng)邊的電場(chǎng)分布Es(Z)，口面電場(chǎng)近似為正弦分布。(1)式中：Esm=V0/W,W為縫隙寬度；l為縫隙長(zhǎng)度；β為波導(dǎo)內(nèi)基模的傳播矢
火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào) 2012年1期2012-11-22
- 基于高阻抗表面材料電磁特性的矩形波導(dǎo)
為一壁構(gòu)建一矩形波導(dǎo)。此波導(dǎo)不但可以很好地實(shí)現(xiàn)電磁波的定向傳播，而且克服了傳統(tǒng)波導(dǎo)諧振條件對(duì)波導(dǎo)尺寸的限制。1 高阻抗表面材料的分析模型在亞波長(zhǎng)極限條件下，高阻抗表面一般采用Sievenpiper等[5]構(gòu)建的等效 LC電路模型進(jìn)行分析，但是，等效回路模型只適合分析比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，處理比較復(fù)雜的體系較困難，且不利于分析體系真正的物理實(shí)質(zhì)。在高阻抗表面材料中，具有上層表面的周期性金屬微結(jié)構(gòu)并不只局限于“蘑菇狀”的金屬方塊，也可以是“窗花狀”結(jié)構(gòu)[6]、“十字
- 基于Ansoft HFSS的矩形波導(dǎo)可視化教學(xué)
[5，6]。矩形波導(dǎo)中波的傳輸特性是研究電磁波導(dǎo)行傳輸?shù)牡湫蛦?wèn)題，也是微波技術(shù)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。由于涉及到場(chǎng)理論，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難。盡管可以通過(guò)分離變量法直接求解亥姆霍茲方程，導(dǎo)出導(dǎo)波場(chǎng)的解析表達(dá)式，但場(chǎng)解的數(shù)學(xué)形式復(fù)雜，學(xué)生不易真正掌握概念和規(guī)律。本文基于HFSS軟件仿真實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)傳輸特性的可視化教學(xué)，將抽象的概念具體化，在教學(xué)過(guò)程中提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。1 矩形波導(dǎo)中電磁場(chǎng)分布仿真矩形波導(dǎo)是截面為矩形的金屬波導(dǎo)管，其HFSS仿真模型如圖1所
電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) 2012年3期2012-06-21
- 單層平面基片集成波導(dǎo)雙通帶濾波器的仿真研究
波導(dǎo)具有類似矩形波導(dǎo)的傳輸特性，因而通常借鑒矩形波導(dǎo)器件的設(shè)計(jì)理論和方法進(jìn)行SIW 器件的而優(yōu)化和設(shè)計(jì)。一般先設(shè)計(jì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的濾波器，然后借助等效公式過(guò)渡到SIW 結(jié)構(gòu)，再經(jīng)簡(jiǎn)單修正即可得到滿足要求的SIW 器件。2.1 矩形波導(dǎo)雙通帶濾波器的設(shè)計(jì)所以基于該耦合矩陣，首先實(shí)現(xiàn)普通波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的雙通帶濾波器，選用Rogers5880 介質(zhì)為矩形波導(dǎo)內(nèi)填充介質(zhì)，介電常數(shù)為2. 2，損耗角正切為0.0009，波導(dǎo)厚度為0.78 mm。利用普通耦合諧振腔濾波器的設(shè)計(jì)方法
中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào) 2012年3期2012-06-10
- 濾波筒式圓波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)
入輸出接口是矩形波導(dǎo)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分的傳輸線是圓波導(dǎo)，圓波導(dǎo)直徑大于矩形波導(dǎo)的寬邊尺寸，矩形波導(dǎo)與圓波導(dǎo)相互垂直，構(gòu)成了矩-圓波導(dǎo)垂直過(guò)渡，在垂直過(guò)渡的圓波導(dǎo)兩端各有一段圓波導(dǎo)濾波筒，此類旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)我們稱之為濾波筒式圓波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其外形結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。圖1 濾波筒式圓波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的外形結(jié)構(gòu)示意圖這種濾波筒式圓波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)是低損耗、旋轉(zhuǎn)相位穩(wěn)定和耐高功率，特別是在平均功率很大的情況下，此類旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)因?yàn)閾p耗而產(chǎn)生的熱量，可以很容易的傳導(dǎo)到金屬外殼，并可
火控雷達(dá)技術(shù) 2012年4期2012-04-14
- 一種可用于衛(wèi)星和空間的微波濾波器
式波,是基于矩形波導(dǎo)的一個(gè)變形,又有單脊、雙脊和多脊之分[4-5]。單脊波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。矩形波導(dǎo)可以阻斷其截止頻率以下的電磁波并使其截止頻率以上的電磁波通過(guò),即矩形波導(dǎo)導(dǎo)模的截止波長(zhǎng)λc大于工作波長(zhǎng)λ時(shí)才可以傳輸,凸緣波導(dǎo)作為矩形波導(dǎo)的一個(gè)變形同樣具有此特性。利用凸緣波導(dǎo)這一截止特性可以實(shí)現(xiàn)高通濾波的功能。矩形波導(dǎo)的主模是TE10模,同時(shí)還存在TE20等其他高次模。一般希望只傳輸一種模,因?yàn)槎嗄５拇嬖跁?huì)造成較大的能量損耗和信號(hào)的失真。由于脊棱的邊
無(wú)線電工程 2011年6期2011-06-14
- 微波熱致超聲成像系統(tǒng)天線設(shè)計(jì)
和BJ-22矩形波導(dǎo)進(jìn)行微波熱致超聲信號(hào)對(duì)比實(shí)驗(yàn),比較分析結(jié)果表明:該設(shè)計(jì)可有效地改善微波能量輻射的均勻性,對(duì)設(shè)計(jì)更高效的微波脈沖饋源提供了重要參考。微波脈沖;波導(dǎo);熱聲信號(hào);熱聲成像1.引 言當(dāng)較短的微波脈沖照射到生物組織上時(shí),生物組織將吸收到的微波能量轉(zhuǎn)化為熱能[3];由于脈沖持續(xù)時(shí)間的短暫以及組織不均勻性導(dǎo)致的溫度差,在組織內(nèi)部引起熱膨脹,進(jìn)而產(chǎn)生了攜帶有生物組織吸收微波能量特性信息的超聲波[2]。通過(guò)超聲傳感器檢獲這些超聲信號(hào)[3],就可以對(duì)生物組
電波科學(xué)學(xué)報(bào) 2010年3期2010-11-04