电感调谐无栅间隙双重人同轴谐振腔TM310模的研究

本文对无栅间隙双重入圆柱型同轴谐振腔的TM310模的场分布进行了研究。对无栅间隙双重入同轴腔中TM310模的场分布进行理论分析,得到最佳注波互作用的漂移管设置方式和高阶模TM310模场分布稳定的同轴腔结构,同时分析了电感调谐膜片影响TM310模场分布均匀性的原因。并利用三维电磁场软件对一个电感调谐同轴腔进行了数值模拟,研究了调谐膜片与外腔壁距离变化时,谐振腔内TM310模场分布的变化规律,得到了调谐膜片离原腔壁越近,场分布越均匀的结论。     

速调管圆柱同轴谐振腔高阶TM310模式输出回路

设计了工作于高阶横磁TM310模式圆柱同轴谐振腔.模拟计算了六个漂移管间隙中心轴向谐振电场极大值位置处的特性阻抗.对于谐振腔加载空矩形波导和加载电感膜片滤波器矩形波导两种速调管输出回路,由微波电路理论和高频电磁场软件分别模拟计算了漂移管间隙中心的平均间隙阻抗和输出带宽.两种情形间隙阻抗的最大值分别为48.757 kΩ和14.328 kΩ;间隙阻抗的3dB带宽分别约为1.1MHz和2.8 MHz.研究表明,单间隙圆柱同轴输出腔高阶横磁TM310模式结构适用于高频、窄带和高功率多注速调管输出回路.     

W波段TE6,2模同轴开放式谐振腔的研究与设计

详细研究了一种用于回旋管冷测的三段式同轴谐振腔模式激励器,该模式激励器利用同轴开放腔的选频选模特性将输入的W波段的波功率转换为TE6,2模式输出。基于缓变截面波导理论,研究了同轴谐振腔激励TE6,2模式的机理;求解了同轴波导中TE模式的特征根和不均匀弦方程并得到腔体谐振频率及Q值;分析了同轴腔内外半径对谐振频率的影响;给出了W波段高纯度TE6,2模谐振腔优化设计的参数;并用电磁仿真软件对其进行仿真计算,结果表明:该谐振腔的TE6,2模式纯度达到99.51%。     

双间隙谐振腔耦合缝调谐结构的分析与模拟

根据双间隙耦合腔等效电路和电磁场理论,设计了加载在谐振腔耦合缝上的调谐结构。建立了加载此调谐结构的谐振腔等效电路模型,通过理论分析得此结构能够对工作在π模式的双间隙耦合腔进行频率调谐,改变重叠模式耦合腔阻抗特性,同时减小对间隙场形的影响。软件模拟与理论分析结果一致,验证了该调谐结构的有效性,为多间隙耦合腔高频电路的研制和进一步展宽速调管输出带宽具有重要的参考意义。     

多注速调管TM310模同轴谐振腔杂模抑制的研究

针对工作在TM310模的同轴谐振腔提出了一种通过在腔中设置重入式金属环来增大工作模式与邻近杂模频率间隔,进而实现杂模抑制的方法。通过等效电路法研究了金属环设置前后工作模式及其邻近模式频率变化的规律,发现通过适当地设置金属环可以获得较大的频率间隔。借助仿真软件CST-MWS验证了该法的有效性,并分析了金属环的各尺寸参数对模式频率及频率间隔的影响,以及金属环的设置对工作模式电场的影响。优化选取了适当的金属环参数,使某X波段多注速调管同轴谐振腔中工作模式与邻近杂模的最小频率间隔达到1.2 GHz。     

铷原子频标中微波谐振腔加载特性的微扰法分析

本文用微扰法分析了铷原子频标中圆柱形谐振腔内紧贴内壁加载一薄玻璃腔泡后对谐振腔谐振频率产生的影响.通过理论推导得到了由玻璃介质引起的谐振频率偏移的解析式,并对TE011模的谐振频率与玻璃厚度、径向长度的关系进行了数值计算与分析,得到了该种谐振腔的谐振频率随介质厚度和径向长度的不同而发生变化的曲线.结果表明,谐振腔加载玻璃腔泡后的谐振频率较空腔时变小,但随着腔壁厚度增大逐渐减小,而随着径向长度增大谐振频率先减小而后增大.以上结论对于微波谐振腔在原子频标中的设计应用有着一定的指导价值.     

基于波导等效阻抗建模用于钛铁矿微波还原的谐振腔体研究

提出了一种利用等效阻抗的思想来设计微波谐振腔。通过计算传输波导的主模等效阻抗与谐振腔近似等效阻抗匹配来确定谐振腔体的尺寸,从而使多模谐振腔与传输波导具有良好的匹配,微波源能够以最小的反射馈入谐振腔内。以钛铁矿作为加热研究的物料,利用HFSS软件分别对单馈口和多馈口多模腔的反射系数进行了优化仿真,并且给出了腔体内场分布的情况,仿真优化的结果与等效阻抗匹配方法计算值接近,验证了根据波导等效阻抗方法来设计腔体结构的可行性,为设计高温微波冶金多模腔体提供了新的参考依据。     

在狭窄式容腔中流体的非定型层流运动

压力传感器管路终端腔室为一狭窄式容腔。一般在流体管路动态特性的研究中,都将容腔用一个集中参数流容来表示。但是这样做是不可能得到狭窄式容腔壁(膜片)上的压力分布的。要分析这种压力传感器对压力阶跃的响应特性,就需要研究容腔膜片上的压力分布随时问变化的规律。当压力传感器在阶跃压力作用下,传压管出口端的压力p_2和质量流量m_2随时间t的     

微波烧结硬质合金辊环谐振腔设计及仿真

针对硬质合金辊环的微波烧结工艺,探讨其谐振腔的设计,通过分析腔体尺寸场对微波场分布形态及场强的影响,确定符合辊环外形特征的微波场结构及其谐振腔尺寸;应用电磁有限元仿真分析软件HFSS对腔内场结构进行仿真分析,依据仿真结果对腔体尺寸进行修正。结果表明,改进后的TE311模场圆柱腔,能实现微波烧结内径为100 mm,外径为190 mm,高度小于70 mm硬质合金辊环。     

一种宽带大功率同轴窗研究

针对半波长同轴窗与同轴陶瓷行波窗存在的带宽窄、功率容量低的局限,本文提出了一种宽带大功率同轴窗结构,并给出了其设计原理。利用HFSS与CST Microwave Studio优化设计了L波段宽带大功率同轴窗,并与半波长同轴窗与陶瓷行波同轴窗进行了性能对比分析。模拟结果表明,宽带大功率同轴窗相比半波长同轴窗与陶瓷行波同轴窗具有更宽的带宽与更高的功率容量。优化设计的L波段宽带大功率同轴窗,其-30 dB带宽约为行波同轴窗的2.5倍,窗片区域的电场与行波同轴窗相当,为半波长同轴窗的一半以下。匹配膜片附近的电场幅度降低至行波同轴窗的75%。CST仿真显示,膜片与间隙的尺寸与位置对宽带大功率同轴窗的带宽影响明显,而对电场分布的影响较弱,因而可以通过调整膜片与间隙获得宽带宽与高功率容量。同时,电场强度轴向分布随频率变化不大。宽带大功率同轴窗在整个宽频带内具有高功率容量。