环形波导等离子体源阻抗特性的研究

采用微波三探针研究了环形波导等离子体源阻抗特性随运行参数的变化。分析了微波等离子体源的阻抗特性。该方法有助于微波等离子体特性的研究和实现快速阻抗调配。     

S波段矩形波导TE10-圆波导TM01模式转换器的研究

为满足S波段高功率微波在线测量时对圆波导耦合器进行标定的需求,本文研制了一种高转换效率的S波段矩形波导TE₁₀模式转圆波导TM₀₁模式的模式转换器。采用CST软件对模式转换器的结构进行了仿真和优化设计,并从频域和时域两方面对所研制的模式转换器的性能进行了测量。频域方面的仿真和测量结果表明,模式转换器的工作中心频点位于2.1 GHz处,在工作带宽60 MHz范围内,S₁₁<-20 dB,S₂₁>-0.1 dB。时域方面的仿真和测量表明,模式转换器具有较好的脉冲响应,可以应用于脉冲宽度为几十纳秒以上的工作场合。频域和时域两方面的测量都表明,在2.1GHz处,模式转换器的插损小于0.1 dB,表明该模式转换器的转换效率较高。以本文研制的模式转换器为核心,配以商品化的波导同轴转换器后,研制的圆波导TM₀₁模式激励器已经成功用于圆波导耦合器的性能标定之中。     

充液圆截面弯头波导系统中噪声传播特性的实验研究

本文对充液圆弧圆截面弯头波导系统中填装片状、管状及细管组合状消声结构的噪声传播进行了实验研究。对于本文所选用的实验装置，实验表明：圆心角分别为３０°、６０°、９０°的夹心圆截面弯管式消声结构的传递损失在６．３ｋＨｚ至４０ｋＨｚ频率范围内平均分别为１１ｄＢ、１３ｄＢ、１５ｄＢ。细管组合式消声结构的传递损失约为１３ｄＢ，圆心角为３０°、６０°的夹心片状式消声结构在上述频率范围内的传递损失分别为１６ｄＢ、２０ｄＢ。值得注意的是实验中出现了圆心角为９０°的片状结构的传递损失反而比圆心角为３０°、６０°的同类结构的传递损失小，在上述频率范围内仅约１０ｄＢ。     

地基含倾斜界面时Love波弥散特性

利用有限元法及解析法相结合的方法建立了地基含有倾斜层时Ｌｏｖｅ波弥散特征方程和位移计算公式。利用这一方法研究了该类地基Ｌｏｖｅ波弥散特性，并与水平成层地基（α＝０°）进行比较     

金属和陶瓷界面对复合材料特性的影响

对粉末冶金，挤压铸造和液相铸造工艺制备的各种陶瓷增强铝基，钛基复合材料中金属和陶瓷的界面特性，显微结构，界面对复合材料力性能的影响进行了初步的探讨。研究结果指出，金属和陶瓷界面存在机械结合和反应结合的不同特性，并在受载破坏时表现出不同的断裂形貌，复合材料界面上存在析出相割裂了陶瓷增强相与基体界面的联系，降低了界面结合强度，陶瓷增强相表面的物理、化学状态及基体的化学成分对金属基复合材料的特性具有重要     

电磁波在等离子体同轴波导中的传播特性研究

研究了均匀非磁化等离子体填充的同轴线波导,考察了电磁波在其中的传播特性。通过对边界条件的分析讨论,得到了波导中各场分量的解析表达式和电磁波在波导中传播的特征方程,并结合等离子体特性得到了电磁波传播过程中的衰减常数与相位常数。最后采用了MATLAB编程计算软件对其色散关系特性进行分析计算和绘图,在一定的条件下,分别就衰减常数和相位常数与等离子体的各种参数,如振荡频率、碰撞频率及入射电磁波频率的关系进行了深入细致的讨论,并分析了电磁波在等离子体同轴波导中传播时,不同波导尺寸对衰减的影响和不同模式与衰减的关系。     

声发射信号在圆柱型波导杆中的传播特性

选用5种长度、两种直径的圆柱型波导杆,分别在其端面圆心、圆周表面上进行断铅试验。并对比分析了不同长度、直径的波导杆对接收声发射(AE)信号的幅度、时域波形、幅频特性产生的影响。结果表明:随着波导杆长度的增加,端面圆心、圆周表面上声发射信号的幅度都有衰减趋势。其中,端面圆心处的声发射信号幅度较圆周表面上的衰减大。相同长度的波导杆,直径越大,接收到声发射信号的幅度越小;而相同直径的波导杆,长度较长接收声发射信号的时域波形图在时间轴上伸展较宽;相同长度、不同直径的波导杆,直径大的对声发射信号有频散作用。     

含泥沙的流固层状介质界面波传播特性研究

在弹性波传播理论的基础上,结合边界条件,导出了流固层状介质导波特征方程,计算特征方程的频散曲线;然后结合Urick、Urick-Ament和Harker-Temple这三种悬浊液模型,计算流体层中的泥沙含量和颗粒粒径与界面波波速的关系;分析比较不同模型下泥沙含量及颗粒粒径与波速的关系图,讨论不同参数对波速的影响,得出了三种模型下波速随泥沙含量和颗粒粒径的变化趋势,最后发现Urick-Ament模型同时适用于检测悬浊液的泥沙含量和泥沙颗粒粒径,且在三种模型中有相对较好的可靠性和实用性。     

各向异性成层地基中Rayleigh波的弥散特性

利用有限单元法及解析法推导了各向异性层地基中Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波的弥散特征方程及各模态波位移分布的计算公式，可用于计算上软下硬地基，上硬下软地基及夹层地基Ｒａｙｌｅｉｈｔ面波的弥散曲线及位移分布。本文主要对各向异性上软下硬地基中Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波弥散特性及位移分布规律进行了讨论。     

金属波导膜厚测量仪的研制

重点介绍了金属波导膜厚测量仪的制备原理、结构和特点 ,测试表明该装置是一台先进的微波性能检测设备 ,C波段圆极化铁氧体移相器波导膜系的膜厚均匀度不大于 5 %。     

UHF dielectric parameters

Measurements are reported on the dielectric constant and loss angle tangent for polyethylene, PTFE, BA-35 and 22KhS ceramics, and also grade KV fused silica of optical quality.Translated from Izmeritelnaya Tekhnika, No. 9, pp. 16–18, September, 2004.     

The electromagnetic envelope soliton propagating in a dielectric

The interaction of electromagnetic radiation with a dielectric medium is described in terms of the Schrödinger equation with a logarithmic nonlinearity, and a single-soliton solution to this equation is found. It is shown that an envelope of the electromagnetic wave momentum varies according to the Gauss law. The wave momentum is calculated for certain values of the dielectric medium and the incident wave parameters.     

Measurement of the temperature-field distribution in the volume of a dielectric material treated in a microwave resonator chamber

The problem of producing a uniform temperature-field distribution in the volume of a dielectric material, treated in a microwave chamber, is considered. An experimental procedure for determining the temperature distribution inside a heated object is described. Translated from Metrologiya No. 1, pp. 22–27, January, 2009.     

钛酸钡化学原位改性炭黑粒子的电磁性能

采用溶胶-凝胶法制备出了钛酸钡改性炭黑的复合粒子,并观察和分析了改性粒子的颗粒成分、结构、微波介电特性及其对电磁波的吸收性能.XRD分析可知复合粒子中含有钛酸钡晶体和炭黑.TEM研究表明,溶胶-凝胶法很好地在炭黑表面包覆了一层钛酸钡绝缘层,从而使得基体中的炭黑粒子形成导电孤岛.结果表明钛酸钡改性对不同炭黑含量有着不同的影响:当炭黑体积含量较低时(＜20%),钛酸钡的包覆降低了复合材料的吸波效能;当体积百分含量超过20%时,钛酸钡的包覆提高了复合材料的吸波效能.这主要是因为钛酸钡包覆炭黑粒子形成的"导电孤岛"对复合材料的电性能影响的缘故.     

新型微波介质陶瓷材料与元件的研制

报告本课题组承担的863计划项目“新型微波介质陶瓷材料与元件的研制”，在实验工作中不仅采用传统的固相反应法而且利用共沉淀和水热合成等溶液反应技术，还采用凝胶浇注成型复杂形状的微波陶瓷元件，并利用流延成型技术制备大尺寸微波集成陶瓷基板等；研制成功具有高电容率和品质因子并接近于零的谐振频率温度系数的系列化微波介质陶瓷；开发成功多种微波介质元器件，包括：介质谐振器、介质滤波器、GPS片式天线、微波电容器、通信电缆滤波接头和微波集成基板等。     

Coupled electromagnetic wave propagation in a cylindrical dielectric waveguide filled with Kerr medium: nonlinear effects

Propagation of the coupled electromagnetic wave, which is a superposition of TE and TM waves, in a dielectric circular cylindrical waveguide filled with non-linear inhomogeneous medium is studied (if the permittivity is linear, the coupled wave does not exist). Non-linear coupled TE–TM wave is characterized by two (independent) frequencies and two (coupled) propagation constants (PCs). The physical problem is reduced to a non-linear two-parameter transmission eigenvalue problem for Maxwell’s equations. The system of dispersion equations with respect to PCs is derived and solved numerically. Two types of coupled PCs and coupled guided modes are found: non-linear solutions of the first type become solutions of the corresponding linear problems as the nonlinearity coefficient tends to zero; solutions of the second type seem to be ’purely’ non-linear as they stay away from any linear solutions as coefficient of the nonlinearity tends to zero. Coupled PCs and coupled eigenmodes are calculated and plotted.     

微波介质陶瓷的介电损耗研究进展

综述了微波介质陶瓷介电损耗理论与实验研究的最新进展,讨论了陶瓷体系中气孔、第二相、杂质等微结构对介电损耗的影响,介绍了远红外光谱-阻尼谐振子模型在介电损耗研究中的应用以及双声子过程或多声子过程对介电损耗的贡献,并对微波介质陶瓷研究的发展做了展望.     

制备工艺对 CaO - MgO - Nb2 O5-TiO2微波介质陶瓷结构与介电性能的影响

采用普通固相合成法和铌铁矿前驱体法合成了CaO-MgO-Nb2O5-TiO2微波陶瓷粉体,讨论了这两种粉体制备方法对CaO-MgO-Nb2O5-TiO2微波陶瓷微观结构和介电性能的影响.两种方法相比:前驱体法合成制得的CaO-MgO-Nb2O5-TiO2陶瓷粉体具有物相纯,粉体煅烧温度较低的特点;在1300℃下烧结保温5 h获得的陶瓷材料晶粒均匀、致密,并且其微波陶瓷的介电性能得到了改善.     

高介电陶瓷材料在油品介电精制方法中的应用

目前对于介电材料的研究与应用一般集中于电子产品及其相关领域，高介电陶瓷材料应用于油品精制领域还是一个新的尝试。首先简要介绍了介电力学精制工艺装置，并重点讨论了介电陶瓷在其中的应用及基本原理，最后选用几种不同介电常数的介电陶瓷材料在装置中进行了实验，实验证明，高介电陶瓷材料对油品有较好的精制效果，并且对于所选用的几种介电材料而言随着介电常数的增加精制效果也提高。     

Measurement of the distribution of the temperature field of materials in microwave resonators of complex shape

The main problems that arise when measuring the temperature field of dielectric materials in microwave resonators of different shapes at a frequency of 2450 MHz are considered. The results of measurements of the temperature field distribution are presented. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 6, pp. 56–58, June, 2008.