一种新颖的脊波导功分器

针对通常波导传输的功率分配器中T形接头体积大的不足,基于脊波导和阶梯阻抗变换对导波系统中电磁波传播性能的影响,提出了一种新颖的脊波导H面T形分支结构,利用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果显示该结构在全X波段内匹配。以此结构为基础,设计加工一个一分六的脊波导功分器,得到较好的实测结果。实际内部尺寸比普通波导功分器减小46%,回波损耗小于20 dB,单路信号波动在±0.35 dB内。这种脊波导H面T形分支结构简单,适合于实际的工程应用。     

多模干涉异质结光子晶体波导光功分器的研制

基于自映像原理,设计并分析一种新的紧凑多模干涉异质结光子晶体波导光功分器,采用时域有限差分法数值模拟了光波能带结构和光传输特性.选择适当耦合长度可控制给定频率输入光的输出.进一步研究表明,通过改变光功分器内部一个介质柱半径大小,可以改变输出光功率,从而证实了这种器件不仅具有波长选择性,而且具有潜在的可调性.     

一种紧凑型的宽频带单脊波导功分器

提出一种宽频带、小型化单脊波导功分器结构。分支波导采用标准单脊波导,在维持较高功率容量的条件下拓展了传输模的主模带宽。在T型结处设置一容性金属平板与分支单脊波导相接构成一个宽带电抗性调谐元件,在主模带宽拓展的情况下有效地实现了T型结的宽带匹配。为了能够与标准器件连接,设计了单脊波导-标准矩形波导转换器件,采用多级阶梯匹配的形式使转换器件的阻抗带宽与T型结保持一致。利用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果显示该功分器在25~40 GHz频率范围内,回波损耗小于–20 d B,信号波动优于0.04 d B,相对带宽为46.2%,实际内部尺寸比标准波导功分器减少38%。该单脊波导功分器具有低损耗、小型化和宽频带的优点,可以广泛应用于雷达、天线以及功率放大器等微波设备。     

用H面波导裂缝电桥实现3mm功分器

本文介绍了用H面波导裂缝电桥实现功分器的原理和设计方法,并通过计算机软件HFSS对3mm波段功分器的性能进行了仿真设计,证明了该设计方法的正确性。加工后的测试结果证明了仿真结果的有效性,为毫米波段高性能小体积的功分器设计提供了有效方法。     

磁控管H型波导冲挤工艺

H型波导是磁控管输出部分的重要零件之一,在新产品试制初期,通常采用精密电火花切割H型腔的方式来满足新产品试制装管需要,本文通过分析长宽比较大的H型波导的形状及特点,设计出长宽比大于2的H型波导的加工工艺及冲挤模设计。     

一种基于波导E-T结的新型功分器的设计方法

针对传统功分器的不足,提出了一种改进型波导E-T结功分器。通过三维电磁仿真软件CST对其进行了建模仿真,得到一个合理的设计方案,该结构具有高隔离度、低插入损耗、小体积、宽频带等优点。加工的实物经测试在12~17 GHz的频率范围内,该功分器的插入损耗＜0.12 dB,回波损耗＞18 dB,隔离度＞15 dB,具有良好的工程应用价值。     

基于三平行光子晶体波导的多功能功分器研究

采用时域有限差分法研究三平行光子晶体直波导的传输特性及模场分布,结合耦合模理论计算光子晶体波导的耦合系数.计算结果表明,在高频段(0.33～0.42)(ωa/27πc)的范围内两耦合波导与主波导表现出相互的能量交换,实现光耦合,耦合系数随入射波频率增加而减小;而在低频段(0.31～0.33)(ωa/2πc)的范围内,两耦合波导与主波导的传输谱图同步变化,耦合波导的传输光强均约为入射光强的四分之一.最后,提出一种采用固定波导耦合长度同时实现超微结构光均分器及1/4功分器的方案,当耦合长度取L_c=(2n+1)π/2 K时,两耦合波导可将高频段相应入射波实现均分,同时将低频段中的任意入射波实现1/4功分.

Abstract：

The propagating characteristics and mode profiles of three parallel photonic crystal waveguides are studied by using finite-difference time-domain method, and the coupling coefficient between the parallel photonic crystal waveguides is obtained with coupled-mode theory. Numerical results demonstrate that for a high frequency range of (0.33～0.42)(ωa/ 2πc), they exchange energy with each other and the optical coupling is realized, the coupling coefficient decreased with the increase of input frequency; while at a low frequency range of (0.31 ～0.33) (ωa/2πc), the mode profiles of the coupling waveguides and main waveguide are changed synchronously, and the coupling waveguides propagating intensity occupies a quarter of the incident intensity. Finally, a solution realizing the ultracompact optical power equalizer and 1/4 optical beam splitter is proposed using a certain coupling length, when the coupling length is L_c= (2n+1)π/2 K, the corresponding incident wave with high frequency can be equalized, meanwhile the wave power with arbitrary frequency at low frequency can be quartered within the two coupling waveguides.     

波导E面金属膜片滤波器在Tee型功分器中的应用

波导E面金属膜片滤波器是毫米波波段广泛使用的一种滤波器。波导Tee型功分器是波导中常用的弯曲结构。将波导E面金属膜片滤波器和Tee型功分器相结合,节省了大量的空间。通过CAD仿真,分析了Tee型弯曲结构对于波导E面金属膜片滤波器性能的影响。     

准一维碳纳米管的含时输运性质的研究(英文)

提出了一种数值模拟方法,用于研究准一维碳纳米管系统的含时输运特性。基于非平衡格林函数,通过提出的方法,对准一维碳纳米管系统的电学性质进行数值计算。计算结果显示:当同一连续方波作用于电极时,电极与碳纳米管之间的耦合能越大,电流的最初上升值越大,弛豫时间越短;当输入电压为低频正弦信号,响应电流曲线变得不规则。本仿真结果有利于对纳米材料电学性质的评估,为纳米电子器件的设计和优化提供理论指导。     

一种具有准椭圆滤波特性的波导型FSS 研究

针对传统二维频率选择表面(FSS)滤波特性差、功率容量不高等局限,结合FSS 设计方法及微波电路基础理论,提出了一种具有准椭圆滤波特性的波导型FSS 结构。通过理论分析及全波仿真,详细分析了其工作机理。关于结构参数、结构形式、单元排布方式等对其特性影响的研究,有效地验证了理论分析,同时对其设计具有重要指导意义。结果表明,这种新型波导型FSS 具有带宽宽、滤波特性好、结构简单、设计便捷、调节灵活等优点,对于FSS 的设计及电磁脉冲防护等研究具有参考意义。     

新型宽角度、低损耗三分支波导结构及其数值模拟分析

本文提出了一种新型的宽角度等功率分配三分支波导结构,此结构包含三个高折射率微棱镜.利用有限差分束传播法(FD-BPM)对此结构进行数值模拟,结果表明,输入功率可以在大分叉角情况下等分给三分支输出;分叉角为10°时,总的传输功率可达到80.27%.通过改变棱镜折射率,可以调节输入到中心波导和外分支波导中的功率百分比.     

Four-way radial waveguide power divider with high power-handling capacity

In this paper,a novel four-way radial waveguide power divider with low insertion loss and high power-handling capacity is proposed.This power divider consists of an input coaxial waveguide,a central probe,a radial waveguide,four equispaced identical coupling probes,four equispaced identical adjusting posts and four output coaxial waveguides.The novel coupling probes and the adjusting posts are used to realize favorable uniform power division.A power divider with the center frequency of 4.1 GHz is designed,fabricated and measured.Good agreement between simulation and experiment is noted.The measured 15 dB return-loss bandwidth of the power divider is about 600 MHz.The measured 0.5 dB insertion loss bandwidth is wider than 700 MHz.The differences and isolations between the output ports are also discussed.The power-handling capacity of the power divider is analyzed through simulation,and the result proves its usability in high power applications.     

改进型圆-矩波导模式转换器的研究

在某些特定频段上,传统的圆-矩波导模式转换器无法满足其性能要求。针对这一问题,提出一种结构紧凑、反射系数小且波形转换效率高的改进型波导模式转换器,其工作在4.7 GHz,带宽800 MHz。采用切比雪夫阻抗法对其进行理论分析,并计算得到结构尺寸。最后测量结果与仿真结果吻合良好,在工作频带内电压驻波比均小于1.1,证明了该方法的可行性。     

基于基片集成波导（SIW）窄边耦合定向耦合器的多路功率分配/合成网络

基片集成波导（SIW）是近年来出现的一种新型传输线,随着现代LTCC技术和PCB技术的快速发展,SIW在现代微波电路中有着较好的应用前景。在此利用这种新型结构,设计了基于SIW窄边耦合定向耦合器的多路功率分配网络,实验样件的测试结果与Ansoft HFSS商用软件仿真结果吻合较好。     

一种W波段一分八波导功分器的设计

提出了一种W波段波导八路功率分配器的结构。该功率分配器采用切角的E面T形结构来实现功率分配。通过调节切角深度、宽度及渐变波导最细处的尺寸,使输入阻抗匹配并实现等功率同相位的两路功分,最后采用级联的方式实现了W波段的八路波导功分。通过在输入输出端口处加入90°扭转波导,实现了输入输出端口的平面一致性;同时在结构中加入了135°扭转接头使结构更紧凑,节省了体积。运用HFSS仿真表明,该结构在88～90GHz范围内,S21～S91在-8.8～-9.4dB之间,S11小于-18.5dB,性能良好。     

一种新颖的Ku频段宽带波导功分器

介绍了一种新颖的E面波导T型宽带功分器结构,并利用HFSS软件对这种结构进行了优化设计。实物测试结果表明,在12．5～18GHz频率范围内,插损小于0．3dB,输入端口的回波优于-17dB,与仿真有较好的一致性。     

双面低阻槽线共面波导混合功率分配器

提出了一种双面低阻槽线共面波导功率分配器,其输入端采用双面共面波导,输出端采用双面低阻槽线。不同于普通槽线,双面低阻槽线是由金属化过孔连接介质基板两侧的槽线,相对于普通槽线,在同样的特性阻抗情况下,双面低阻槽线的缝隙比普通槽线要大得多。双面共面波导也是通过金属化过孔把介质基板两侧的共面波导连接起来,这样,同样大小的特性阻抗,双面共面波导导带与接地面之间的缝隙比普通共面波导要大得多。因此双面低阻槽线共面波导功率分配器具有较大的功率容量和工艺容差,两者都要大于普通槽线或者共面波导结构的功率分配器。仿真和测试结果表明,所提出的双面低阻槽线共面波导功率分配器工作在0. 48～1. 58 GHz,附加插入损耗是0. 3 dB,功率不平衡度小于0. 1 dB,相位不平衡度优于0. 35毅,三个端口的驻波均低于-10 dB,隔离度优于10 dB。     

X波段150W固态合成功率放大器

介绍了一种利用波导实现X波段芯片级功率合成的方法,波导合成器特别适用于大功率、高频段的功率合成,损耗小、合成效率高。借助HFSS软件进行仿真优化,然后依托精密的机加工技术制作出来的波导功率合成器,具有良好的输出端驻波和很小的插损。合成单元20W模块由两个功率单片通过Wilkinson桥合成,在合成之前单独调试,确保功率和相位基本一致。最后得到的合成功率放大器输出功率大于150W,合成效率接近95%。     

一维波导中并置两原子的量子纠缠

在线性离散关系下研究了一维波导中两个并列放置的原子之间的量子纠缠.为调查两原子间的纠缠度,用实空间方法计算了透射和反射光谱振幅,讨论了单光子的散射特性和纠缠态的并发性.结果表明:通过改变原子偶极-偶极相互作用可产生Fano线型的散射光谱,偶极-偶极相互作用可作为导致光谱Fano共振的一种可能的工具.通过调控原子-波导的耦合强度,量子并发也会发生Fano共振,可通过观察Fano共振推断出最大量子纠缠.