太赫兹椭圆波导的主模衰减特性分析

对太赫兹波在椭圆波导中的Helmholtz波动方程进行研究,结合Mathieu函数,给出了在椭圆坐标系下电磁波的场函数,并最终获得太赫兹波在椭圆波导中的主模衰减特性。结果发现椭圆波导长轴和离心率越小,则衰减越大。     

Ka波段紧凑型TE01-TE11椭圆波导模式转换器的研究(英文)

本文对椭圆波导TE₀₁-TE₁₁模式转换器进行了研究。选择了合适的椭圆波导截面,在椭圆波导纵轮廓线函数中采用了相位重匹配方法,并利用粒子群算法进行了纵轮廓线优化,所设计的椭圆TE₀₁-TEs₁₁模式转换器在28 GHz时的转换效率为99.16%,在27～29.3 GHz模式变换器的效率大于90%,相对带宽为8.2%。所设计的TE₀₁-TEs₁₁椭圆模式转换器的转换段为现有长度的一半。将设计的椭圆模式转换器与两个过渡段相连,并在CST中进行仿真和验证,其结果与理论计算一致。设计出了一个中心频率点为28 GHz的高效、紧凑、高功率椭圆波导TE₀₁-TE₁₁模式转换器。     

X 波段新型圆波导输出窗的研究

为提高功率容量水平,并满足微波系统的真空密封需求,本文通过耦合波理论以及四端口网络理论分析,设计 了一种X 波段新型圆波导输出窗,并利用全电磁仿真软件进行了验证。该新型输出窗采用矩方圆过渡器,并通过小口径 圆波导扩大至大口径圆波导。设计结果表明,在中心频率9.37GHz下,该圆波导输出窗驻波比为1.03,功率容量约为18MW。     

340 GHz返波振荡器输能窗的设计与实验

为340 GHz 返波振荡器设计了输能窗,并对其进行了设计分析及仿真模拟计算.计算结果表明,该窗在327 GHz-347 GHz 频段内的反射系数优于30 dB.对窗片进行金属化,焊接输能窗,封接出气密性良好的输能窗,对输能窗进行测试.测试结果表明,该窗在333 GHz-367 GHz频段内反射系数优于10 dB,其中,在336 GHz-344 GHz 频段内优于15 dB,传输损耗7 dB 左右.对模拟结果与实测结果的偏差进行了分析,为进一步优化输能窗奠定基础.     

W波段行波管金刚石窗的模拟优化与性能测试

本文主要研究了使用金刚石窗片的W波段标准盒形窗,利用三维模拟软件CST微波工作室进行了计算与优化,设计出适合W波段行波管使用的输能窗。冷测结果显示,在75~110 GHz范围内驻波系数均在1.47以下。     

椭圆直波导理论

本文给出了椭圆波导与矩形波导的匹配方法,提供了椭圆波导的功率容量及其归一化衰减常数等问题的新的结果,供有关设计人员参考。     

E波段空间行波管盒型窗设计与实验

根据空间通信发展需要对E波段空间行波管输能窗进行研究。窗片的材料选择金刚石，通过菲涅尔理论分析得到无反射盒型输出窗片的关键尺寸，并利用CST软件进行计算和优化，获得适合E波段空间行波管需求的输能窗。通过磁控溅射金属化窗片，封接出气密性良好的输能窗。测试结果表明，该窗在60～87 GHz频段内驻波系数低于1.1。     

用物理发泡电缆代换椭圆波导

MMDS无线数字电视发射系统是实现农村广播电视"户户通"的重要手段,由于MMDS发射机的发射频率是2.5～2.7GHz,所以其发射馈线一般都使用BT26椭圆波导。这种椭圆波导存在价格高昂、自体较重、安装困难、运行维护费用较高的缺点。葫芦岛微波总站根据实际情况,使用物理发泡电缆代换椭圆波导,取得了很好的效果。     

太赫兹行波管倍频器用金刚石输能窗研究

本文主要研究一种太赫兹行波管倍频器的输能系统,采用双频分路输能窗方案,分别对W波段基波和太赫兹谐波盒型窗进行了设计.利用MPCVD设备研制了RF级金刚石窗片材料,并对窗片的制备、金属化及窗的封接工艺进行了研究.研制出了基波系统金刚石窗,测试结果显示,在28 GHz频带内电压驻波比小于1.3,传输损耗小于0.5dB,已在W波段行波管中得到了实际应用;谐波输能窗已完成了设计.     

椭圆波导中的cE01模

虽然椭圆波导已经在卫星通信和雷达馈线等方面得到了应用，然而在已往文献中，椭圆波导中没有一个模的场图是通过解析方法绘出的。本文给出了两种不同偏心率的椭圆波导中ｃＥ０１模的级数解析表示式，并绘出了它们的场图。本文求解矢量场的方法是严格的和标准的。这个模的电场和磁场线确实和Ｘｈｕ绘出的不同，他的场线是错误的。     

脊加载椭圆波导传输特性的矢量有限元法分析

采用矢量有限元法对脊加载椭圆波导的传输特性进行了分析,编程计算了圆形脊、梯形脊和三角形脊分别加载在椭圆短轴和长轴上波导的截止频率.结果表明:脊加栽在椭圆长轴上,大大减小了单模带宽,因此这种结构可作为有效的脊带宽滤波器.     

填充多层介质的共焦椭圆同轴线传播特性

采用在椭圆柱坐标系中分离变量的方法,得到了填充多层介质共焦椭圆同轴线模式特征方程.研究表明:当椭圆退化为圆时,利用角向和径向马修函数的渐进关系,可得到填充多层介质的圆形同轴线的模式特征方程,由此可见,圆形同轴线可看作椭圆形同轴线的特例;当椭圆同轴线内导体半长轴大小为零时,则椭圆同轴线就变成椭圆波导,同样的方法,可得到填充多层介质的椭圆波导模式特征方程.当填充一层介质时,得到了椭圆同轴线和椭圆波导的模式特征方程,结果和相关文献所得结果相同.作为示例,对填充一层介质和两层介质的椭圆同轴线中一些模式色散特性进行了数值计算,分析了椭圆同轴线中介质参数的变化以及椭圆同轴结构的变化等对其传播特性的影响.     

椭圆光波导解析解及第一个高阶模的截止频率研究

本文对椭圆光波导进行了严格的求解，得到了模场的精确解析解，导出了模式特征方程，并且证明了圆光波导仅是椭圆光波导的一个特例。文中还对第一个高阶模的特征方程进行一数值求解，得出不同椭圆度下的有效折射率与归一化频率的关系曲线及第一个高阶模的归一２化截止频率随椭圆比的变化。     

High-performance transitions for overmoded operation of ellipticalwaveguides

Overmoded elliptical waveguide systems are shown to provide considerable lower insertion loss compared with standard types using the frequency band with exclusive TE_c11 fundamental mode propagation. The considerations for the overmoded waveguide operation are outlined. A novel transition design based on transformer steps with curved cross sections and containing means for higher order mode control is established for interfacing the oversized elliptical cross section with the standard rectangular waveguide ports. The accurate determination of the transition structure maintaining high performance demands is obtained by a suitable computer-aided-design procedure. The overmoded waveguide approach, including the transition design, is proven by computed and experimental results for a millimeter-wave design     

双脊型波导窗在宽带大功率行波管中的应用

本文简要分析了脊形波导窗的结构,介绍了WRD650双脊波导窗在实际制管中的应用,测试结果表明脊形波导窗应用于宽带大功率行波管是可行的.     

椭圆光波导和圆形光波导单模传输分析比较

文章利用入射线偏振光在柱坐标系下对椭圆光波导进行了严格求解,得到了模场的精确解析解,导出了模式特征方程.光只在长轴方向的子午面内单模传播时,即可实现单模单偏振传输.在给定相同条件下单模传输时,与圆形光波导相比,椭圆光波导传播常数变化很小.文章还简要分析了波长、椭圆率和相对折射率差对传播常数的影响.     

渐变太赫兹椭圆-双曲线形连接器的理论分析

为了实现太赫兹高斯光束与双曲线形金属波导的高效耦合,设计了一个渐变的椭圆-双曲线形金属波导连接器。此波导连接器的输入端是矩形的,输出端是椭圆-双曲线形的。在渐变的过程中,矩形金属波导的TE01模逐渐转变成双曲线形金属波导的椭圆偏振模。根据WKB近似,这个缓慢渐变的波导消除了反射和散射,TE01模和椭圆偏振模的耦合效率可以高达94%。最终,经过这个渐变连接器,高斯光束和双曲线形金属波导的耦合效率可以提高到69.1%。     

Impedances of an Elliptic Waveguide (For the /sub e/H/sub 1/ Mode)

The power-voltage, power-current and voltage-current impedances for the elliptical waveguide for the fundamental mode (/sub e/H/sub 1/ mode) are obtained by two different methods. The first method consists of using the exact fields inside a perfectly conducting elliptical pipe. Numerical results were obtained by numerical integration of the integrals involving Mathieu functions by the Gaussian Quadratures method by a digital computer. In the second method approximate fields which satisfy the boundary conditions were used. By this approximate method, actual expressions for the impedances are obtained as a function of minor to major diameter ratio with no need of numerical integration. The actual expressions for the impedance obtained by the approximate method give the impedance for elliptical waveguide within six per cent. On the basis of comparison with the exact numerical solution the expressions for the approximate impedance give the impedance of elliptical waveguide within three per cent if they are scaled by 1.03.     

The Method of Calculation of Open and Closed Waveguides,Which Is Based on the Modified Method of Discrete Sources

The problem of calculation of eigenmode characteristics is considered for 3D open dielectric waveguides and waveguides with the anisotropic impedance boundary condition. An efficient algorithm is proposed for finding eigenmodes of waveguides having different cross-sections. It is based on the solution of the auxiliary problem of diffraction of the field of a filamentous source located inside the waveguide. The method is tested using weakly directing dielectric waveguides having circular and elliptical sections and a waveguide with the two-sheeted section. The results of calculation of dielectric waveguides obtained with the help of the proposed method, the method of finite elements, and the method of the integral equation over the waveguide section are compared. The circular and elliptical waveguides and the waveguide having a two-sheeted section with an anisotropic impedance are also investigated. The calculation results are compared with the results obtained with the use of the method of separation of variables and the Galerkin method.