一种基于电磁超材料的抗干扰天线

设计了一种基于电磁超材料的抗干扰天线.该抗干扰天线由矩形波导腔体,铺设于波导腔体底部宽边的电磁超材料以及位于波导腔体上部宽边的辐射缝隙构成.当电磁超材料表现为完美电导体时,该抗干扰天线同传统波导缝隙天线类似,可高效辐射电磁波.当电磁超材料表现为完美磁导体时,该抗干扰天线的性能与带阻滤波器相似,可抑制特定频段的干扰电磁波.该抗干扰天线实现了天线与滤波器的高度集成,结构紧凑.仿真与测试结果显示该抗干扰天线在工作频段具有良好的辐射特性,同时对干扰频段电磁波的抑制可达40 dB.     

基于相变材料GexSbyTez(GST)的微波可调超材料器件研究

基于非挥发性相变材料GexSbyTez(GST),设计并仿真了两种典型的微波可调超材料器件。结构由刻蚀在玻璃基底上的铜开口谐振环(Split-Ring Resonator,SRR)构成,GST薄膜镀在SRR环开口处。在特定的诱导条件下,相变材料GST将在非晶态和晶态之间产生可逆且相对稳定的转换,并由此获得电磁参数的显著改变,实现超材料器件的可调节。仿真中获得了调制深度为81.09%的可调微波超表面;吸收强度为99.67%的可调吸波器,且通过改变GST薄膜厚度,实现吸收强度由完美吸波到24.50%的连续可调节。本研究为微波可调超材料器件提供了一个新的实现机制。     

一种基于介质谐振器的新型电磁超材料

文章设计了一种基于介质谐振器的新型混合左右手结构。该结构由工作在横电模式TE的介质谐振器嵌入到平行平板波导中组成。数值分析表明：工作频带为12 GHz～14 GHz,在13.15 GHz频率下相移为零。该结构在整个通带内插入损耗低于0.6 dB,同时具有极低的通带波纹,表现出了良好的传输特性。与普通的混合左右手结构相比,其结构简单,插入损耗较低,在高频时导体损耗也较低,在超级透镜、天线等领域具有很好的应用前景。     

大功率微波下超材料的设计和应用

为使超材料结构在大功率微波下更稳定地工作,本文介绍的超材料结构由双层打孔金属板构成,不同于常见的由介质基板构成的超材料结构.通过采用散射参数反演方法计算发现,超材料结构具有零折射率系数的特性,并对电场场强分布产生一定的影响.为了解该超材料对天线性能的影响,在实验过程中,采用松下2M244-M1型磁控管作为微波源来产生大功率微波,测试结果显示,半功率宽度由28°减小为15°,增益提高了1.7 dB.     

滤波筒式圆波导旋转关节的设计

对滤波筒式圆波导旋转关节进行了理论分析,并结合设计经验给出了各项结构尺寸的计算公式,然后,借助微波电磁场仿真软件HFSS对这些结构尺寸的数值做出修正,最后,通过一个C波段旋转关节的设计实例,验证了本文所述的仿真设计方法的有效性。     

微波吸收材料电磁参数的计算机辅助测量

微波吸收材料的电磁参数在评价吸收剂性能时是一个重要指标。参数重建于电磁逆散射问题，而传统的阻抗方法仅利用“正好足够”的测试数据来获取电磁参数，未能利用“冗余”数据对材料的电磁性能作综合评定。本文介绍结合网络参数的多点测量阻抗的优化方法，在测量线上实现了电磁参数的自动测量。文中给出了标准样品和吸收材料的实测结果。     

在800~1100nm范围内实现基于狄拉克半金属的多波段超材料波导

提出了一种基于Dirac半金属层的具有四个方孔谐振器的超材料波导,其波长范围为800~1100nm。 在共振波长842nm,921nm,1010nm和1061nm处分别获得四个透射峰（70％,61％,72％和63％）。 这些透射峰源自于分布在主腔和腔1、2、3或4中的磁场的干涉增强作用。通过将费米能量从50meV增加到70meV,可以增加四个透射峰并将其转移到更短的波长。 所提出的超材料波导可能在纳米级滤波器,开关或折射率传感器中应用。     

光控电磁超材料研究进展

电磁超材料是由亚波长尺寸单元周期或非周期排列组成的人工结构,能对电磁波的频率、幅度、相位和极化等基本物理特征进行调控,突破了传统材料的限制,可实现很多自然界不存在的有趣物理现象及应用。过去二十余年,超材料因其强大的电磁调控能力一直是物理领域的研究热点。但无源超材料在电磁波调控中存在局限性,如工作频率固定、实现功能单一等...     

圆形槽波导-波纹圆形槽波导模式变换器的仿真设计

应用基于有限元方法的仿真软件HFSS,分析和设计了圆形槽波导-波纹圆形槽波导模式变换器。变换器由具有渐变波纹深度的波纹圆形槽波导构成,可实现TE11到HE11的模式转换。分析表明,变换器的长度和第一个波纹的深度是影响其性能的主要因数。在保持变换器优化长度不变的条件下,调整波纹周期、增加波纹数目和波纹宽度对改善变换器的性能效果不明显。所设计的具有5个渐变深度波纹的模式变换器,在中心频率36GHz上回损可达30dB。变换器实测的结果与仿真分析之结论吻合较好。     

TE振荡模在含各向异性左手材料劈形平面波导中的传输

研究了含各向异性左手材料的劈形平面波导TE振荡模的传输特性.首先,从麦克斯韦方程组出发,得到该模的色散方程、反射系数方程、传输系数方程以及功率损耗方程.然后,根据这些方程画出了相关特性曲线并对这些曲线进行了仔细分析,研究发现:(1)当模阶数m=0,1,2时,TE模的有效折射率具有较大的值,且随着波导长度的增加而快速减小;(2)TEo模具有超大的反射系数,最大值接近0.967;(3)TEo模传输系数总是小于等于1.2×10-3;(4)当劈形波导斜率k=0.01时,其功率损耗大于等于0.998,而且,当频率为5.0 GHz时,功率损耗仍大于等于0.98.     

小孔耦合在圆形槽波导中的应用

本文应用电磁场的互易原理以及小孔辐射的工程处理方法 ,分析了不同尺寸圆形槽波导间的小孔耦合情况 ,得到了小孔等效感抗公式 ;然后 ,讨论了圆形槽波导与圆形槽波导腔之间的小孔耦合情形 ;最后 ,进行了数值计算 ,并与实验结果进行了比较 ,二者吻合 ,从而证明了理论分析方法的正确性。     

矩形波导到高功率过模圆波导模式转换器的设计

矩形波导到高功率过模圆波导模式转换器是高功率微波测试系统中的关键组件.针对这一问题,本文首先建立了模式转换器的N端口波导结全波分析模型,然后计算了模式转换器的反射系数.给出一种优化设计方法.最后,优化设计了一个X波段的矩形波导到高功率过模圆波导模式转换器,其结构紧凑,反射系数小且电场极化为垂直方向.测量结果与仿真结果吻合良好,证明了设计方法的可行性.     

圆波导Y结环行器

本文介绍一种Y型波导结环行器———圆波导环行器 ,它由装有铁氧体样品的圆柱形结腔及其侧面连接的三段互成 12 0°的圆波导组成 ,并在Ku波段上利用有限元法对这种Y结环行器的性能进行数值计算和实验测量。所得结果表明这种结构的环行器可以实现环行性能。本文从理论上也分析了腔体内上下介质不对称对环行性能和圆波导主模TE11极化面的影响     

基于透波增强特性的高增益天线设计

为满足通信系统在天线增益方面的需求,通过将透波增强特性应用于天线设计中,提出了一种新型高增益天线。运用高频仿真软件Ansoft HFSS对天线进行了优化仿真,并加工出实物进行测试。测试结果显示,天线增益为12.9 dB,相对于传统的平板天线提高了6 dB。此外,由于设计的结构引入了环形孔结构和褶皱结构,天线的波瓣宽度测量结果为30°,相较于传统天线也减小了102°,天线的性能得到大幅提高。     

电介质/金属型红外空芯波导的传输特性和结构设计

由普通空芯波导的模式结构和传输性质出发，讨论了电介质/金属型空芯波导的传输特性，分析了HE11模在红外波段的低损耗传输条件。并在此基础上设计了电介质/金属型空芯波导的最佳结构，对膜系的选择也提供了明确的指导。     

同轴探针激励圆波导输入阻抗的研究

用等效电路的方法推导了圆波导内径向探针的输入阻抗表达式以及等效电路各参数的表达式，实验测量表明单个同轴探针与圆波导匹配良好。理论计算与实验测量吻合较好。     

太赫兹波在金属镀层空芯圆波导中的传输特性

文章理论分析了太赫兹波在金属镀层空芯圆波导中的传输特性.比较了在内直径为2mm的空芯圆波导中分别镀金、铅、镍不同金属时不同入射频率的太赫兹波的理论衰减常数,计算了镀不同金属而入射波波长一定的情况下波导中主模即最低模TE11模的衰减常数随波导内直径的变化情况.进一步研究表明Au,Ag,Cu均可作为空芯圆波导中优良的金属镀层以用于太赫兹波的低损耗传输.     

波导微波泄漏检测系统的设计及实现

介绍了波导微波泄漏检测系统的原理，并对其中的幅度测量单元、显控单元的组成和实现作了详细的阐述。