矩形波导TE10模的仿真与分析

针对矩形波导TE10模的特点,为了提高电磁设计性能,设计出矩形波导TE10模的仿真模型。本文首先根据电磁场传播理论,采用直角坐标系分析对无源自由空间电场和磁场采用矢量亥姆霍茨方程分析,得出矩形波导中传输模式及其场分布,然后分析了矩形波导中传输模式的纵向传输特性,最后利用HFSS软件对矩形波导TE10模的场结构进行三维空...     

矩形波导中电磁场分布特征研究

波导内电磁场结构复杂,为了解矩形波导中电磁场分布特征,由矩形波导中的TM波和TE波场方程确定波导空间任意时刻、任意位置各分量量值,进而确定空间任意位置电场和磁场矢量的指向,模拟出波导截面和纵剖面的TM11波和TE11波的电磁场分布图。模拟结果得出的结论符合实际,正确地反映了矩形波导中电磁波传播特征,对了解波导中电磁场特性具有重要意义。     

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。     

部分用直角坐标描述边界的波导和谐振腔电磁场分布的矢量直接解

本文利用矢量波函数求解了用直角坐标描述边界的矩形波导和谐振腔、部分填充介质矩形波导以及平行板和H型波导中电磁场模式分布,直接得到的矢量解与用常规方法得到的结果完全一致。     

基于CDIO的电磁场与微波技术类课程教学改革探讨

分析了目前传统的电磁场与微波技术类课程教学存在的不足,论文将国际化的CDIO工程教育模式理念引入到电磁场与微波技术类课程的教学中,从培养目标与一体化课程、教学模式以及师资建设三个方面的改革进行了探讨。     

含铁氧体的均匀波导或谐振器内的对称引入模式特性

本文对把对称分析技术用于含铁氧体的均匀波导或谐振器进行了论述。对称分析能了解到模式电磁场的以下特性:模式分类、模式简并、模式场的方位角对称性和每一模式类中所有模式的最小波导扇面角。文中首先简述了对称分析的基本要点;接着谈到了对电磁场进行对称运算的几个问题;重点讨论了分析含有铁氧体的结构内的模式场的实际问题;根据给出的分析处理过程,对含有铁氧体的Cn和Cnv对称性均匀波导和Dnh对称性谐振器内的模式场进行了具体分析.最后给出了这些结构内的对称引入模式特性:模式分类、简并情况、纵向电磁场分量的方位角对称性和每一模式类的最小波导扇面角。     

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.     

电磁场仿真软件在“微波技术”课程教学中的应用

本文将三维电磁场仿真软件CST微波工作室引入“微波技术”课程课堂教学.以负载阻抗单支节匹配和矩形波导为例,实现了微波结构工作性能可视化仿真.该实例表明,仿真软件在“微波技术”课程教学中具有良好的辅助作用,能够强化学生对器件性能的理解和掌握,提高教学质量;同时仿真软件的运用能够扩展学生的知识视野,增强学习兴趣.     

电磁场与微波技术系列课程实践教学探索

本文针对普通工科院校的电磁场与微波技术系列课程实践教学现状,提出了一些较有成效的改革措施:精选实验内容;构建理论教学与演示实验相结合的教学模式,建立虚拟实验平台并开设虚拟实验课程,推动工程应用能力的多种培养模式,还讨论了评价体系和考核方式。     

用区域分裂法求解波导不连续性问题

基于区域分裂法（DDM）结合频域有限差分（FDFD）和波导模式展开求解矩形波导不连续性问题，在矩形波导的规则部分用解析的方法把电磁场用波导模式展开，不规则部分用FDFD方法建立关于各离散点电磁场值的方程，各个相邻的子区域间用Depres传输条件连接，通过迭代得到整个区域的解，计算了几个波导不连续性问题的散射参数，结果和其它方法结果吻合较好，证明了该算法的正确性。     

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。     

矩形波导中主模电磁波传播特性研究

矩形波导主模电磁波是波导传输中使用最多的模式。为了能深入了解其传播特征。从波导的截至波长入手,讨论了电磁波单模传播的条件。得出结论：主模传播需要电磁波波长和波导尺寸之间满足一定关系。推导出主模电磁波的场方程,利用该场方程,结合一定尺寸的矩形波导管,模拟出一定频率的主模电磁波分布图,进而总结了主模电磁波传播的主要特征。这...     

旋转模式滤波器的设计

本文给出了扇形波导中的TE模场解。讨论了用扇形波导作为旋转模式滤波器的基本原理。介绍了这种滤波器的设计方法。给出了以TE03模工作时这种滤波器的实验结果。     

通用二维波导模式数值计算方法及其应用

给出了一种通用精确的二维光波导模式有限差分数值计算方法，在处理波导边界时采用了无穷边界（导数为零）或消逝边界（场为零）在波导内部两种介质的界面处采用了电磁场边界条件，这样可得到标准的本征方程，允许不同波导层采用不同的差分间距，但同一波导要求采用均匀剖分，该方法适用于任何形式的波导。作为应用，文章对金属包层多量子阱光波导的模式双折射特性做了理论分析。     

金属环状波导激光电磁场的数值分析

基于麦克斯韦方程组,导出金属环状波导内电磁场的数学模型,在此基础上分析了环状波导内电磁场的模式特征,并以TE模式为例详细分析了其分布特性,近、远场特性.     

任意多层介质波导本征值问题的网络分析

本文用微波网络的方法求解了任意多层介质波导的本征值问题;编制了一个分析N层介质波导色散特性和电磁场分布,并具有计算机图形功能的通用程序。通过对非对称多层介质波导场分布的实例分析,形象地说明了介质分支波导中模式转换和分裂的过程,并讨论了模式转换的一般规则。     

空芯光纤输出能量分布及其应用的研究

空芯光纤纤芯内场强分布一直是研究热点，在某些限定条件下可通过光纤输出能量分布近似。提出了一种空芯传能光纤输出能量分布的简便测量方法，通过试验测量结果分析了输出能量分布在光纤模式纯度估算和光纤耦合状态检测两方面的应用，最后通过实验讨论了输出光束腰问题，对不同全内反射(ATR)空芯光纤所得结果进行了比较。     

基于介质波导混合模式的双频馈源喇叭天线

随着大型反射面天线技术的不断发展,天线系统对设备功能的多样化与一体化提出了更高的要求,馈源作为大型反射面天线的核心,其性能决定了反射面天线整体特性.文章基于介质波导混合模式提出了一种介质加载双频馈源喇叭天线,工作于X(7.25～7.75 GHz)/Ka(21～22 GHz)频段.利用特征值理论求解双层介质波导中电磁场表...