矩形变形脊波导主模截止波长的计算

为了满足微波传输系统性能的某些需求,各种结构形状的新型波导应运而生.采用有限差分法,利用Matlab计算了变形矩形脊波导在改变波导内部脊的位置、形状和大小等不同情况下的波导主模截止波长,并对计算结果进行了对比分析,得出了主模截止波长随着内脊的高度、宽度、上下脊高度及宽度比例的变化而变化的一些相关结论.     

脊槽波导主模截止特性研究

为了研究脊槽波导主模截止特性,采用亥姆霍兹方程的有限差分格式,计算在窄边与宽边比为0.45、槽的高度与窄边比为0.4的条件下,脊槽波导中脊和槽的几何尺寸在中间位置连续变化时的归一化截止波长。并且计算了当脊宽为0、脊槽间距为窄边长度加槽高度,即脊槽波导的脊消失,成为单槽波导的归一化截止波长。并将计算结果与单槽波导和单脊波导的进行对比。结果表明,脊槽波导的截止特性较单脊波导和单槽波导更加良好。     

不对称脊波导的传输特性

提出了用有限差分方法分析不对称脊波导主模的截止波长和场结构图等传输特性,推导出用有限差分方法计算相关参数的公式。脊波导中主模的截止波长可随脊位置的变化而变化。文中编程计算了不对称脊波导、L型波导脊位置变化时截止波长和场结构的变化规律,给出了计算数据和曲线图。计算结果与相关文献非常吻合,证明文中提出的计算方法和计算结果是正确和可行的。     

直角梯形脊波导传输特性的数值计算

将有限元方法引入到直角梯形脊波导传输特性的讨论中,求解了直角梯形脊波导的主模截止波长、单模带宽以及典型尺寸的场结构图,分析了直角梯形脊波导中脊上下底宽度以及脊高度变化对其传输特性的影响,并给出了相应的计算数据和图示。     

不对称脊波导脊位置对主模截止波长的影响

用有限差分方法分析不对称脊波导中脊位置变化时对主模截止波长的影响。截止波长可以通过脊位量的调整而调整。并给出了一些计算数据。     

有限元法的脊位于窄边的脊波导特征值分析

提出用有限元方法分析位于窄边的脊波导主模的截止波长和场结构图以及单模带宽特性，推导出用有限元法计算相关参数的计算公式。编程计算了双脊、单脊和不对称脊波导的特征值，求解了三种脊位于窄边的脊波导的传输特性，并给出了截止波长和单模带宽曲线以及场结构变化。     

脊的变化对对称双脊波导主模截止波长的影响

关于双脊波导的研究报道很多,但对双脊波导的研究都集中于脊中心对称情况,对于脊偏离中心位置的情况则没有涉及.采用对亥姆霍兹方程有限元方法分析了脊的变化对双脊波导主模截止波长的影响,数值结果与文献结果对比,计算方法精确有效,从而可以通过改变脊尺寸和位置调节截止波长.     

矩形双脊波导的脊变形对主模截止波长影响的分析

双脊波导中脊的变形对脊波导的截止波长影响很复杂,本文采用对亥姆霍兹方程有限元方法进行分析,并对接近于矩形脊波导的梯形和椭圆形脊波导的主模截止波长进行计算,分析变化趋势,以为变形脊波导的研究提供一定参考数值。     

脊波导各种参数的计算

给出脊波导的主要参数：主模截止波长、脊波导单模工作带宽、脊波导特性阻抗、脊波导功率容量、脊波导衰减，及各参数的完备计算方法、部分参数的修正曲线。     

脊位于窄边的四种加载介质波导传输特性的有限元计算

运用矢量有限元方法对脊位于窄边的四种加载介质双脊波导的主模截止波长和单模带宽特性进行了计算和分析,四种波导分别为脊位于窄边的加载介质双脊矩形波导、加载介质双脊梯形波导、加载介质双脊V形波导以及加载介质双脊椭圆形波导。计算结果表明,脊位于窄边的四种加载介质双脊波导的两种传输特性总体相似,和脊位于宽边相比,脊位于窄边的主模归一化截止波长和单模带宽总体小很多,且脊位于宽边时的特性变化趋势比脊位于窄边时剧烈。这些计算结果将有助于微波器件及微波系统的设计。     

脊位值对脊位于窄边的单脊波导本征值分析

分析了脊位置对于脊位于窄边的单脊波导本征值问题,并给出了脊位于窄边的单脊波导的截止波长的一系列数据。     

Calculation of the Parameters of Ridge Waveguides

In this paper an algebraic expression which constitutes an approximation to Cohn's transcendental equation is given for the determination of the dominant-mode cutoff wavelength of ridge waveguides. A modified derivation of Mihran's equation for calculating the characteristic impedance of ridge waveguides is discussed. Based upon these formulas, nomography are constructed to permit the determination of these parameters with sufficient accuracy when the waveguide and the ridge dimensions vary. Experimental verification of the calculated cutoff wavelength is included.     

Analysis of the Transmission Characteristics of the Inverted Trapezoidal-Ridge Waveguide

As a new kind of broadband microwave component, transmission characteristics of the dominant TE mode in inverted trapezoidal-ridge waveguide have been analyzed by finite element method. Variations of the cutoff wavelength, single-mode bandwidth, field patterns, characteristic impedance, attenuation constant and power-handling capacity with the varied ridge dimensions have been investigated in details. The longer cutoff wavelength, broader single mode bandwidth and lower characteristic impedance can be achieved for smaller ridge gap. While the lower attenuation and higher power-handling capacity can be realized for larger ridge gap. Numerical results in this paper provide an extension to the existing design data for ridge waveguide and are considered helpful in microwave and millimeter-wave applications.     

基于有限元法的新型双脊波导传输特性的研究

文章采用有限元法研究了圆形和椭圆形两种变形对称双脊波导对传输特性的影响.计算了脊的尺寸变化时的截止波长和单模带宽,给出了主模场结构图以及变形对截止波长和单模带宽影响的关系曲线,并分析了传输特性随对称脊波导结构尺寸变化的情况.通过这些研究,能够为变形双脊渡导的应用和研究提供有价值的参考.     

Dispersion Characteristics of Dielectric Loaded Multiple V-Ridge Waveguide

A new kind of V-ridge waveguide is presented in this paper. The transmission problem is solved by edge element for the first time. The field patterns of the waveguide with single, double and triple V-ridge for different values of dielectric constant have been presented. Variations of the cutoff wavelength, single-mode bandwidth with the ridge dimensions for different values of dielectric constant are investigated in detail. The results will be of practical significance in designing ridge waveguide components in microwave and millimeter wave engineering.     

新型单脊矩形波导传输特性研究

文章利用亥姆霍兹方程的有限差分格式,研究了在新型单脊矩形波导中,脊在中心位置且几何尺寸变化时对传输特性的影响.计算了脊的尺寸变化时的截止波长λc和单模带宽B(λc/λc1),并给出了TE10和TE11模式的场结构图以及变形对截止波长和单模带宽影响的相应曲线.通过与传统单脊矩形波导的对比,指出了新型单脊波导传输特性的优缺点.     

基于时域有限差分法填充介质梯形脊波导研究

为了研究填充介质对脊波导截止特性的影响,文章采用FDTD(时域有限差分)法计算了填充介质梯形双脊波导在TE(横电波)模式下的截止特性随几何尺寸的变化,并给出了关系曲线。结果表明,脊间距越小,填充介质的相对介电常数越大,截止波长越长,单模带宽越窄。研究结果丰富了现存填充介质波导数据,有助于填充介质波导的设计和工程应用。