用模式分析法计算矩形波导位移形成的反射

波导位移引起的反射，已有公式可查，但当位移值较大时，现有方法的计算值误差较大。本文验证了采用加权盖根堡多项式来描述波导位移平面内的场时所给出的近似公式，它可解决波导位移值一直到２５％波导尺寸时反射系数的计算。     

非理想截面脊形介质光波导导波模式的研究

提出了一种求解任意截面形状脊形光波导的方法，先利用有效折射率的概念解出某种截面形状脊形光波导的等效折射率，再利用转移矩阵的理论求解出波导的模式色散方程。     

矩形波导到圆波导模式变换器的优化设计

在圆形槽波导微波毫米波器件中,常遇到矩形一圆形槽波导的模式变换问题,而矩形一圆波导模式变换是矩形一圆形槽波导模式变换的重要组成部分。本文应用有限元方法,首先由分析N端口波导结问题过渡到两端口的矩形一圆波导模式变换器,然后针对现有模式变换器的圆端口面的电场极化方向倾斜的问题利用加圆波导段的方法进行了优化,并设计了一个新的反射微小,结构紧凑和电场极化方向竖直的矩形一圆波导模式变换器．计算结果满足了设计要求。     

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.     

具有特效导波模式的左手材料波导设计

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性,结果表明:在TE极化情况下,当包裹层为金属-芯层为左手材料的三层平板波导满足波导导行条件时,导波层能承载新功能的导波模式,即不存在TE0模;在特殊条件下存在TE1模,而且这导波模式与电磁波频率、材料的介电常数和磁导率密切相关;当不满足波导导行条件时,三层平板波导的三个区域出现不同指数规律衰减的表面波,当导波系数与导波层厚度的乘积为2.1π时,不同模式的表面波将趋向一致.模系数m的奇偶性对导波模式和表面波的能流分布有着显著的影响.利用包裹层为金属-芯层为左手材料三层平板波导的导波模式、表面波和能流分布的奇异特性,可以实现特效导波模式的波导器件,为波导实际设计和应用提供了理论参考.     

波导中模式吸收边界条件的计算方法

本文对基于波导中模式冲击响应构造,并应用于时域有限差分(FDTD)方法的模式吸收边界条件,进行了详细地计算和分析.本文应用高阶插值方法,显著地提高模式吸收边界条件计算的精度,采用点匹配法鉴别模式幅度,加快了计算模式吸收边界条件的速度.计算结果表明,采用模式吸收边界条件可以有效地减少FDTD方法中的节点数目,从而提高了FDTD方法的效率.     

波导结和波导-喇叭辐射器有限元分析导波数值边界条件及其应用

作为开域电磁场问题偏微分方程解法的一个重要方面,本文提出导波致值边界条件的概念和算法。本文着重讨论二维的具有平面导体边界的导波系统的散射和辐射问题,并以此表明基于数值边界条件的偏微分方程的数值解法,将为波导-喇叭辐射器的准确分析开辟了新的理论途径。     

矩形波导中模式分类的讨论

矩形波导是工程上最常用的导波结构,也是电磁场与微波教学中最重要的内容之一。本文讨论矩形波导中的模式分类,使用纵向分量法求解电磁场的各分量,利用边界条件确定未知参数,根据本征函数正交性证明矩形波导中不存在纵向电场、纵向磁场同时存在的混合模式。本文讨论的模式分类内容可以做为电磁场以及微波等相关课程教学中的有益参考.     

太赫兹矩形波导与共面波导耦合结构设计

太赫兹（THz）波位于微波与红外光波之间,现有微波和光波段波导技术应用正在向THz波段拓展。但是,由于水汽对THz波的强吸收及制造工艺等原因,THz器件主要是平面结构,而THz源及其传输需要用矩形波导。因此,矩形波导与共面波导之间的转换结构成为决定元件和系统性能的关键部分。该设计利用脊波导进行阻抗匹配及电磁场模式转换,实现THz波矩形波导到共面波导的高效率耦合。结果表明,在0.2~0.4 THz频段内,该转换结构的传输系数(S₂₁)高于?3 dB,可以对THz电磁场进行高效率转换。该结果可用于太赫兹分子探测、太赫兹通信等领域,为0.2 THz以上太赫兹的模式转换提供了一种可行方案。     

背脊波导移相器高次模特性研究

背脊波导移相器可以明显提高差相移效率,已引起广泛重视。对这种移相器的高次模特性研究得还不很彻底。本文采用行波展开法研究了这种器件的高次模特性,并指出背脊波导移相器无法令所有高阶模式都截止,但通过合理设计可以让高次模与主模的耦合很小,达到尽量减小高次模的目的。     

Effects of Surface Roughness on TE Modes in Rectangular Waveguide

By using a rigorous numerical technique that is applicable to calculation of modes in waveguides for the TE case, the effects of the periodic rectangular, triangular, sinusoidal and Gaussian random rough surface on the rectangular waveguide are discussed. The effects of the parameters of the roughness on the mode cutoff frequencies and field distribution are considered, including the height, width, and period of the grooves, the standard deviation of height and correlation length of the Gaussian roughness.     

矩形波导E面不连续性的DDM/FEM分析

应用区域分解法(DDM)结合有限元法(FEM)分析矩形波导E面不连续性问题,将原求解区域分解为若干个非重叠的子域,在子域的虚拟边界上采用吸收虚拟边界条件,以保证相邻子域间的波传播。分别计算了矩形波导中加载双金属膜片和双介质柱时的散射系数,结果与有关文献一致。采用这种技术,大大地减少了对计算机内存的需求。     

大功率矩形软波导的研制

矩形软波导是微波设备和馈线之间连接必不可少的一种器件。为此，我们提出了一种矩形软波导的研制方法，并在理论上进行了较为详细的分析、计算。所制得的波导具有低损耗、小驻波、大功率的特点。此研制方法可作为所有矩形软波导的通用设计。     

矩形波导中感性销钉加载结构严格模匹配分析

矩形波导中插入感性销钉不连续性结构可用于设计高指标的滤波器。通过模式匹配法对这种不连续结构进行了较为精确的分析。借助坐标变换将场统一到圆柱坐标系中。引入虚拟边界,并在虚拟边界匹配切向场,得到了该不连续结构的散射参数。最后将模匹配分析结果与AnsoftHFSS商业软件的仿真结果作了比较,二者一致性很好。     

矩形波导T形接头的可视化教学

本文基于Matlab和HFSS协同仿真的方法,动态模拟了电磁波在矩形波导T形接头中的传播过程。这种仿真方法在开发多媒体教学课件方面具有优越性和高效性,便于实现可视化教学的目的,可以使抽象的理论教学生动而形象,为提高教学质量提供技术支持。     

矩形波导不连续性的有限元分析

本文应用Gelerkin有限元法对矩形波导H面和E面不连续性问题进行了研究,编制了一个通用的计算机程序.对矩形波导H面弯曲、E面弯曲以及T型结头进行了计算机辅助设计,理论计算与测试结果吻合很好,证明了本文方法的正确性.     

椭圆波导中的本征模

在椭圆波导的应用中，场量和场图是非常有用的。本文采用将马丢函数展成傅里叶级数的方法，讨论了椭圆波导中的场分布，给出了偏心率E＝0．75时前100个模的场图。这些具有完整电磁力线的场图是严格的和标准的，力线的疏密程度正比于该处的场强。     

矩形波导中圆柱介质谐振器的精确分析

本文分析了一种新型实用的微波滤波器结构:在矩形波导中插入圆柱形介质谐振器。文中将谐振器作为波导中的不均匀性,用模匹配法准确分析了其散射特性。理论结果不仅能计算谐振频率,而且还给出散射矩阵等网络参数。本文的理论分析与实验检测量结果吻合很好。通过理论与实验研究,本文对衬底的作用作出了新的解释。