介质加载圆形槽波导的分析

采用矢量基函数的有限元方法，在开放边界处采用完全匹配层(PML)截断无限区域。分析了在圆形槽波导不同位置加载平板状介质时的模式特点。分析表明介质加载时圆形槽波导的模式次序要发生变化，为设计圆形槽波导微波化学反应器提供了依据。     

波导介质不连续性问题的FEM/PML方法分析

将完全匹配层(PML)与矢量有限元方法(FEM)相结合对波导介质不连续性问题进行分析。利用PML对计算区域进行截断，大大节省了FEM分析问题的内存消耗。对波导的单介质块加载问题的S参数进行了分析计算，数值结果与文献结果一致。在此基础上，计算了多介质块加载波导的散射参数。数值结果证实了应用FEM／PML方法对波导介质不连续性问题进行分析的正确性与有效性。     

单轴介质加载槽波导的色散特性

本文讨论了各向同性介质填充或部分填充槽波导的分区谱域导抗法,利用文献[7],直接半分区谱域导抗法应用到单轴各向导性介质。对单轴介质加载槽波导的色散特性进行分析,给出了数值结果。     

部分填充各向异性介质的圆柱形波导中混合模特性研究

本文首先引入一种新型双向向异性波导结构；给出了这类复杂波导中横向场分量的纵向场表示式以及纵向场分量满足的一组耦合模方程；重点分析了具有不同电磁参数的双各向异性介质中心加载时，金属圆柱形波导中混合模的分裂效应，色散特性和场分布。结果表明，由于多个电磁参数的引入，双各向异性波具有一般各向异性和双各向同性波导结构所没有的新奇特性。     

基于矢量有限元法的谐振腔通用模拟器设计

开发了基于矢量有限元法的谐振腔通用计算模拟器。该模拟器包括前处理、有限元求解和后处理三部分。首先在前处理中进行三维实体建模和网格剖分,然后采用有限元方法生成矩阵并求解该矩阵,在后处理中计算谐振腔的任意本征频率,Q值及电磁场分布。通过分别对几种不同介质包括各向异性介质加载下的谐振腔进行仿真求解,并将计算结果与商业电磁仿真软件HFSS进行对比,验证了模拟器的可行性以及仿真谐振腔的通用性。     

部分填充双各向异性介质的圆柱形波导中混合模特性研究

本文首先引入一种新型双各向异性波导结构;给出了这类复杂波导中横向场分量的纵向场表示式以及纵向场分量满足的一组耦合模方程;重点分析了具有不同电磁参数的双各向异性介质中心加载时,金属圆柱形波导中混合模的分裂效应,色散特性和场分布。结果表明,由于多个电磁参数的引入,双各向异性波导具有一般各向异性和双各向同性波导结构所没有的新奇特性。     

偏心介质棒加载圆波导模式分析

本文基于柱谐基函数展开,对偏心介质棒加载的圆波导模式进行分析.利用Bessel函数的加法定理,在边界上进行场匹配,获得关于诸传播常数K_z的方程.对方程进行级数截断后,可以方便地解出该波导的各种传播模式,具有收敛性可靠,结果精确、计算量小的特点,比PMM和LSBRM更为可靠易行.     

脊位于窄边的介质加载双脊波导场结构的计算

将矢量有限元方法应用到脊位于窄边的四种加载介质双脊波导的场结构特性计算中,这其中包括脊位于窄边的加载介质双脊矩形波导、脊位于窄边的加载介质双脊V形波导、脊位于窄边的加载介质双脊椭圆形波导以及脊位于窄边的加载介质双脊梯形波导。多种模式的场结构特性随脊尺寸的变化而变化,其图形结果将有助于微波器件的设计。     

任意曲线槽波导色散和损耗特性的高次有限元分析

本文用高次有限元法分析了任意形状槽波导的色散和损耗特性。该方法的有效性和可靠性由实验和其它计算结果所证实。文中对诸如如矩形，三角形，抛物，椭圆和余弦等形状的槽波导进行了系统的研究。计算结果表明，不同形状槽波导具有相近的色散特性，但损耗相差很大，其中Ｖ形槽波导损耗最小，大约是矩形槽波导的一半。文中给出的曲线可供设计槽波导元件和电路时参考。     

任意曲线槽波导色散和损耗特性的高次有限元分析

本文用高次有限元法分析了任意形状槽波导的色散和损耗特性.该方法的有效性和可靠性由实验和其它计算结果所证实.文中对诸如矩形、三角形、抛物、椭圆和余弦等形状的槽波导进行了系统的研究.计算结果表明,不同形状槽波导具有相近的色散特性,但损耗相差很大,其中V形槽波导损耗最小,大约是矩形槽波导的一半.文中给出的曲线可供设计槽波导元件和电路时参考.     

各向异性介质波导结的研究

本文结合模式展开方法和矢量有限元方法，分析放置各向异性介质的N端口波导结，对几种Y型波导结进行数值计算，所得计算数据与有关文献中提供的实验数据吻合良好。     

波导填充有耗各向异性介质的有限元分析

通过引入对应于原有系统的伴随系统,推导出了有耗不均匀各向异性波导系统的变分方程。对满足γａ＝ （－ γ）σ限制条件的伴随场存在的条件进行了分析,给出了不同情况下伴随场与原有场的关系式。利用有限元方法对铁氧体移相器进行了计算分析,其结果验证了该方法的正确性     

各向异性介质填充波导散射特性的三维54参量边缘元分析

本文将54参量边缘元和"边界行进"及Galerkin法相结合,分析了各向异性介质填充波导的散射特性.该方法有效地提高了计算精度和效率,明显地降低了对内存的需求,并消除了伪解.文中给出的计算实例,很好地证实了本文方法的这些优点.     

Fourier Decomposition Analysis of Anisotropic Inhomogeneous Dielectric Waveguide Structures

In this paper, we extend the Fourier decomposition method to compute both propagation constants and the corresponding electromagnetic field distributions of guided waves in millimeter-wave and integrated optical structures. Our approach is based on field Fourier expansions of a pair of wave equations, which have been derived to handle inhomogeneous mediums with diagonalized permittivity and permeability tensors. The tensors are represented either by a grid of homogeneous rectangles or by distribution functions defined over rectangular domains. Using the Fourier expansion, partial differential equations are converted to a matrix eigenvalue problem that correctly models this class of dielectric structures. Finally, numerical results are presented for various channel waveguides and are compared with those of other literature to validate the formulation.     

Design of a Power Extractor Using a Rectangular Dielectric Loaded Waveguide

We report on the design of a power extractor using a rectangular dielectric loaded (DL) waveguide. The use of a rectangular rather than a circular DL waveguide can potentially lead to higher output power, since a flat drive beam can then be used to mitigate space charge effects. This power extractor based on the LSM₁₁ mode is predicted to be able to generate 171 MW of power with a 100 nC/bunch drive train of electron bunches separated by 0.769 ns. An output coupler is also designed which is able to extract the generated power to standard waveguides with a 94% coupling efficiency. The propagation of an intense electron beam through a long rectangular DL waveguide is investigated. Results show that, by using a periodic magnetic focusing channel surrounding the waveguide, a 20 MeV, 40 nC beam can propagate up to 129 cm without significant particle losses.     

Dielectric Loaded Waveguide Analysis Program (Computer Program Descriptions)

This program determines the resonant frequencies and axial electric and magnetic field components in arbitrary polygonal waveguides loaded with isotropic lossless longitudinal dielectric slabs.     

传输均匀场的加载介质壁矩形波导的研究

本文给出了一种能够传输均匀场的介质壁矩形波导，在数值计算的基础上得出了其结构参数；并进一步分析了加载工作物质对其场型的影响。