金属包层平板光波导在截止点附近的光学特性

本文利用二级微优近似方法分析了金属包层平板光波导在截止点附近的传输特性,将微扰近似所得的结果与本文直接求复本征方程所得的结果进行比较。结果表明,微扰法可以给出与精确值符合相当好的数值结果,并且可以给出直至截止点的解;微扰法的二级近似结果对一级近似结果的修正很小,一级近似已可以给出足够精确的结果。     

波纹圆形槽波导的导体损耗特性

计及了空间谐波和槽内高阶模的影响,文中推导了波纹圆形槽波导传输主模HE(1)11的导体损耗计算公式.在一阶近似的条件下,给出了衰减常数随工作频率、波导内径和波纹凹槽内外径之比的变化曲线.结果表明,波导的纵向开槽可有效地降低波导的导体损耗.此外,随着内壁上波纹凹槽的内外径之比由大而小,衰减常数将在更大的波导内径下取得极小值,这提示器件的传输功率容量将可得到提高.     

EAST 装置电子回旋共振加热系统波纹圆波导研究*

在EAST装置上正在建设140GHz/4MW/1000s电子回旋共振加热(ECRH)系统,单个回旋管输出的1MW功率通过波纹圆波导传输到天线聚焦镜上,然后经天线反射镜进入等离子体。运用表面阻抗法对波纹圆波导进行了理论分析,针对EAST装置ECRH系统需求的140GHz波纹圆波导进行了设计研究,所设计的波导传输模式为HE11模,具备1MW连续波运行能力且欧姆损耗低于0.02d B/100m,同时分析了HE11模在波导口外辐射模式及其与TEM00模耦合特性。     

金属覆盖渐变折射率光波导在截止点附近传播特性的近似分析

本文提出一种分析金属覆盖渐变折射率光波导在止点附近的光学特性微扰近似方法，并仔细地讨论了金属覆盖指数折射率光波导在截止点附近的传播特性和截止条件。     

优化主模波导的微扰解法及其工程近似

本文从微扰理论出发，得到了带波纹的优化主模波导和雪茄形波导基模及邻近高阶模的截止率和基模衰减系数的分析表达式，其精度对工程设计已可令人满意。     

C波段差模耦合波纹喇叭

通过对波纹喇叭基本理论的分析,描述了波纹喇叭特殊参数(低频截止点、快慢波分界线、平衡混合条件、高频截止条件、短路条件)的表达式及特征。通过对波纹喇叭内差模临界截止点的分析,找到电流或者电压的波腹点,更准确地选定开耦合口的位置。为了使差模信号反射小,主要考虑了波纹喇叭的HE21模式与矩形波导的TE10模式匹配、耦合孔与矩形波导的匹配,以此为依据,选择矩形波导尺寸和耦合孔的尺寸。利用Ansoft软件建立一个C波段波纹喇叭差模耦合模型,仿真计算结果与理论分析吻合,实物测试结果也与理论分析一致,证明了这种设计理论在工程应用中是可行的。     

填充介质倒梯形脊波导截止特性的有限元分析

为了寻找最佳截止特性的填充介质脊波导结构,提出了填充介质倒梯形对称双脊波导.采用有限元法借助MATLAB软件计算了填充介质倒梯形对称双脊波导在TE模式下的截止特性,即主模截止波长和单模带宽.绘制出主模场结构图,并分析脊波导截止特性与填充介质相对介电常数之间的关系,给出了关系曲线图.这些结果将对填充介质波导的设计和工程应...     

回旋管准光辐射器研究与设计

准光辐射器是高功率回旋管准光模式变换器的重要组成部分.采用几何光学理论分析圆波导准光辐射器,根据高斯波束(TEM00模)在辐射器切口处形成的原因,利用耦合波理论设计波纹波导准光辐射器.通过编写程序并进行数值优化完成140 GHz、TE28,8模式回旋管波纹波导准光辐射器的设计,结果表明波纹波导辐射器的总长度仅为205.2 mm,切口长度为47.2 mm,在辐射器螺旋切口Brillouin区内高斯模式标量相关系数大于98%.本文所用的方法也可用于其它频率和模式的回旋管准光辐射器设计.     

复合式多模喇叭分析与优化设计

本文系统分析了馈源各种模式之间的转换和传输特性,对波纹波导混合模和光壁波导多模之间的模转换进行了严格计算,考虑了C截面台阶TE_(12)模的影响。运用最优化方法,对包括波纹段参数在内的8个参数进行了优选。设计出的复合式多模喇叭在4/6GHz两频区E面、H面幅度、相位等化良好。能作为低旁瓣地面站天线的理想初级馈源。     

硅基结构混合等离子激元波导模式特性的数值研究

首先建立了一种由相同宽度的金属带,SiO2间隔层与Si介质脊构成的导体-夹层-硅基结构(Conductor-Gap-Silicon,CGS)的混合等离子激元波导模型,分析了间隔层的厚度以及波导宽度对模式传输特性的影响,提出了模场面积为0.08 m2与430 m传输距离的设计方案.在此基础上,通过增加数值模型中介质脊的宽度而形成硅基板CGS波导结构.数值分析结果表明:硅基板CGS波导可将模式有效折射率增至2.8,同时传输长度能够延长到1.74 mm.并且模场面积可以进一步压缩到0.025 m2.此外,硅基板CGS波导制作更加简便,并可采用现有COMS制作技术完成,进而具有较大的实用前景.