缓变截面开式谐振腔的参量测试

根据微扰理论,用微扰法对Ho11模的缓变截面开式谐振腔的场分布f(Z)、绕射品质因素Qd及固有品质因数Qo进行测量。导出了Hopq模的Qd、Qo与微扰频偏的关系式,以及对磁场微扰情况下微扰系数的测试公式。使用一般常用的元件,仪器及简单的测试线路,得到了较好的结果。场分布的测试值与计算值的一致性甚好。测量的谐振频率与计算值的相对误差小于0.1％;Qd值的相对误差约为10％。众所周知,谐振腔的主要参量Q值及其频率Wo的测量通常是用逐点法或扫频法。它们都是取决于驻波比(或反射系数)的测量。然而,回旋管中用的缓变截面开式谐振腔的模式一般为园波导的Hop1模,它和矩型波导之间接有H°_(lo)——H°_(op)的模式转换器及模式滤波器。因此,在矩型波导中测出的驻波比并不是开式谐振腔在该频率下所产生的驻波比。故使用一般的测量方法必然会造成很大的遗差。为了能较准确地测量出腔中场分布,以及Wo、Qo、Qd等参量,我们采用微扰法。根据测量的场分布计算出腔的固有品质因素Qo及绕射品质因素Qd。其测量精度取决于微扰体的大小及频偏的测量精度。限于现有仪器设备,在1MHz分辨率的颁标下,测得的Qd值的相对误差约为10％;谐振频率的误差小于0.1％;场分布与数值计算结果十分吻合。     

基于微波谐振腔的葡萄糖溶液浓度测量系统

根据微波谐振腔的谐振频率随腔内溶液的介电常数的变化而发生偏移的特性,本文设计了基于微波谐振腔的葡萄糖溶液浓度测量系统,包括谐振腔测量模块、谐振频率跟踪模块和等精度频率测量模块,可实现对溶液浓度的实时测量。谐振频率跟踪模块利用单片机控制压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)的输出频率,使VCO的输出频率与谐振频率实时保持一致,实现了谐振频率的自动跟踪。等精度频率测量模块在标准频率为50 MHz时,误差达到2×10-8,浓度测量分辨率达到0.01mmol/kg。     

无源谐振腔的谐振频率偏移效应

无源谐振腔的有效谐振频率（被测得谐振频率）偏移作为参考的基模谐振频率的效应是谐振腔中存在的高阶横模所引起的。由光探测器光接收孔径的有限性或表面的不均匀性而导致各阶横模的空间不正交性，是引起谐振频率偏移效应的主要原因。对此作了详细研究，并对计算结果进行了讨论，总结出谐振频率偏移与谐振腔各参量的相互关系，从而提出减小这种效应的有效措施。     

波导型开放式谐振腔的一种数值解法

本文给出一种求解缓变截面圆波导型开放式谐振腔的数值计算方法。当谐振腔的纵剖面形状给定之后,利用该法可以算出腔中的场强分布、谐振频率及辐射Q值。文中利用这种方法对锥体型开放式谐振腔进行了计算,得出了腔的谐振频率、辐射Q值与腔体参数之间的关系曲线。     

锥形光纤微球腔谐振陀螺光学模式非互易性研究

通过Rsoft软件对锥形光纤倏逝场能量分布特性进行仿真,从理论上分析锥形光纤激发微谐振腔非互易性产生的原因。实验中,光纤熔融二氧化硅微球腔通过高精度三维调节架沿光纤方向移动,每次移动相同距离选取测试点,记录光源正反传输情况下微球腔谐振谱线,得到谐振谱线特征参量随倏逝场变化的非互易性变化规律。通过计算微球腔理论鉴频曲线获得非互易性对陀螺动态范围与灵敏度的影响,并提出抑制方法。     

耦合腔结构的互作用阻抗的计算

正 1.引言 互作用阻抗是行波管设计中一个十分重要的参量。在耦合腔行波管中,由于电路结构的复杂性,迄今还没有一种分析方法能够精确地计算其互作用阻抗。所以通过冷测来计算互作用阻抗几乎还是唯一实用的方法。虽然利用谐振法测量耦合腔结构的-图和用频率微扰法来测量电场已经是成熟的方法,但是如何从测量的结果来计算互作用阻抗却仍是一个正在探索的问题。本文讨论了从大微扰的测量结果,利用Kosmahl     

旭日型磁控管谐振系统的等效电路模型与分析

通过分析旭日型磁控管的等效电路,利用扇形谐振腔的等效电容和等效电感的计算公式,计算旭日型磁控管各模式的谐振频率;简化了谐振频率的计算公式,得到了谐振频率关于结构尺寸的解析表达式;分析了π模谐振频率随大、小腔的半径、角度的变化情况。 结果表明:等效电路计算结果与仿真结果基本一致,特别是π模谐振频率十分相符。 因此,该等效电路计算方法是可行的。π模谐振频率随大、小腔半径和小腔角度的增大而减小,随大腔角度的增大而增大,研究结果有助于旭日型磁控管的预先设计与分析。     

扫频测量谐振腔参量

本文介绍了扫频比较法测量谐振参量,可以取得较高的精度。根据输入反射系数的平方|S|~2和变换器增益的平方|S|~2,在显示系统描绘出轨迹曲线,提供计算谐振腔的谐振频子,负载品质因素和耦合系数等参量。具有快速、简单的特点,适合于大批量谐振腔测量。     

同轴波纹波导的高频特性数值分析

本文提出先用时域有限差分法计算含周期慢波结构的谐振腔的谐振频率和谐振场分布,再基于周期慢波电路色散关系的周期性质,由几个特殊色散点处的频率及波数数值组合出周期慢波线的完整色散关系的新方法。数值计算了同轴波纹波导中TM0n模式的色散关系、耦合阻抗等特性参量。     

掺铒光纤谐振腔陀螺的谐振腔设计

光纤谐振腔作为谐振式光学陀螺的核心传感器件,其性能直接决定了谐振式光学陀螺的灵敏度。目前使用的光纤谐振腔存在着品质因数偏低的问题,极大地限制了谐振式光学陀螺极限灵敏度的提升。将掺铒光纤引入到光纤谐振腔中并外加高稳定性的泵浦激光器形成掺铒光纤谐振腔,从而有效提升了谐振腔的品质因数。通过对激光功率、掺铒光纤长度等参数的实验探索,确定了最佳的掺铒光纤谐振腔的设计参数,实现了应用于谐振式光学陀螺品质因数为1.44×109的掺铒光纤谐振腔。搭建了基于掺铒光纤腔的谐振式光学陀螺测试系统,经实验测试该系统的零偏稳定性为0.077 5°/s,验证了掺铒光纤腔在陀螺系统中的应用,为新型角速度测量技术提供了新的研究思路和发展方向。     

同轴波纹波导的高频特性数值分析

本文提出先用时域有限差分法计算含周期慢波结构的谐振腔的谐振频率和谐振场分布,再基于周期慢波电路色散关系的周期性质,由几个特殊色散点处的频率及波数数值组合出周期慢波线的完整色散关系的新方法。数值计算了同轴波纹波导中ＴＭ０ｎ模式的色散关系、耦合阻抗等特性参量。     

可用于传感领域的环形谐振腔游标效应的研究

为了验证光纤环形谐振腔的游标效应,对不同长度的光纤环形谐振腔进行了研究。实验研究了长度分别为2.24m和2.52m光纤环形谐振腔透射谱频率的对应关系,当谐振频率相同且自由频谱宽度个数差值为1时,根据差值等分测量原理,以其中一个谐振谱线作为标尺、另一个作为游尺,对标尺的自由频谱宽度九等分,得到游尺的最小测量分度为0.01GHz,这与MATLAB理论仿真结果一致。结果表明,通过改变谐振腔尺寸差,增加自由频谱宽度的等分刻度数,可以提高测量精度;基于微谐振腔对外界环境变化的敏感特性,谐振腔游标效应在高灵敏传感领域将具有潜在的应用。     

平板介质的微波分裂腔法介电常数测试技术

为实现微波频段平板类介质材料的介电常数的无损测试,研究了分裂式圆柱形谐振腔测试方法。介绍了分裂式圆柱形谐振腔的电磁场分析理论,采用模式匹配技术实现了介质加载条件下腔内电磁场分布的精确求解,得到了腔体谐振频率与材料介电常数之间的准确关系。在理论分析的基础上,制作了空腔谐振频率为10 GHz的分裂式谐振腔,并与前期研制的闭式谐振腔进行对比测试,介电常数实部测量结果相对误差小于1%。与国外同类产品进行对比测试,介电常数实部结果基本一致,损耗角正切测量结果更接近于文献参考值。因此,微波分裂腔法能够实现平板介质板材的无损测量,具有准确度高,使用方便等突出优势,可在微波频段内实现介电常数为1～20,损耗角正切为1×10^-3～1×10^-5,板材厚度为0.1～2.0 mm的各类平板介质材料介电常数的准确测试。     

用微波技术测定黄豆粒的含水率

矩形谐振腔工作于ＴＥ１０７模式（中防频率５．８０ＧＨｚ）。黄豆粒置于腔中心,通过测量由它引起的谐振频率偏移和腔传输特性的变化,就可以确定黄豆粒的湿度,其不确定性小于１％,可信度达９５％。     

识别同轴磁控管各种模式的场分析

本文对同轴磁控管电磁系统进行了分析。分析时把系统看作是几个径向波导的组合,这些径向波导从阴极通过阳极叶片和内腔壁上的隙缝伸展到同轴外腔。得到了以隙缝为参考端的导纳(对于任意频率)。此导纳服从福斯特(Foster)电抗定理,它的零点揭示了系统的谐振特性。电纳随频率变化的速率揭示了系统的储能,并使我们能够计算它的R_(sh)/Q值。除了这些谐振腔的谐振以外,还有外腔和叶片系统组成的折迭线所产生的谐振。谐振时,线长等于半波长的整数倍,主π模对应于两个半波长,而另一个π模则出现在较低的频率(对应于一个半波长)和较高的频率上(对应于三个或三个以上的半波长。) 分析结果和VMS-1178同轴磁控管的测量值作了比较,各种观测到的振荡确实为理论所证实。     

利用 MWS对速调管谐振腔的计算和优化

利用电磁计算软件MWS对双重入式几何结构的速调管谐振腔进行了设计,并根据谐振频率和特性阻抗对腔体尺寸进行了仿真优化计算,得到了谐振频率f0为3.0007GHz,特性阻抗R/Q为124.506的双重入式谐振腔的结构参数.对腔体尺寸做了敏感性分析,讨论了腔体尺寸变化对腔体电参量的影响,对具体工程设计具有指导意义.     

微波化学谐振腔的模式抑制研究

对一种微波化学反应腔及其中的圆柱腔如何实现单模谐振和调谐进行了研究,得到了不会因为置入材料的不同而产生失配的新型系统结构。在腔体和系统设计中,谐振腔由谐振腔主体、谐振腔上盖和谐振腔下盖组成,谐振腔下盖通过电机升降实现上下移动,由此改变腔体的谐振频率,实现了2.2~2.6 GHz 的调谐范围。利用标量函数法分析扇形腔的场结构,根据目标模式的分布特点提出了多种干扰模式净化技术,最后得到了频率范围为2.2~2.6 GHz 的单模谐振腔。     

平面型谐振腔的特性分析

本文应用一般型谐振腔的变分方程,推导了平面型谐振腔谐振频率的特征方程。该方程具有稳定性质,且仅以金属带上的电流为未知参量,因而运算效率高。作为示例,文中数值计算了孤立的、边缘耦合的以及宽边耦合的悬置微带线矩形谐振腔,数值结果与相应文献的计算数据一致。     

二氧化硅光波导环形谐振腔

利用宽角光束传输法(WA-BPM)对二氧化硅平面波导环形谐振腔进行了优化设计,详细分析了不同环形腔长度下,谐振腔清晰度与环形腔耦合器耦合系数的关系,并进一步分析了由光探测器散弹噪声所限制的谐振型光学陀螺极限灵敏度和环形腔光路参量之间的关系。在此基础上,在硅衬底上利用火焰水解化学掺GeO2的二氧化硅波导上制作成带输入/输出耦合器的环形谐振腔芯片。并通过实验测试了所研制的光波导环形谐振腔,其清晰度高达60,理论分析表明采用上述环形谐振腔研制的陀螺,其极限灵敏度可达1°/h。     

扇形谐振腔参数计算用表

前言在工程计算中,设计磁控管的扇形腔谐振系统和同轴磁控管的内腔系统时,必须首先计算扇形谐振腔的谐振频率及其等效电容,用以确定扇形腔的几何尺寸。目前通常使用的方法是根据Collins著《Microwave Magnetron》一书中的计算曲线来进行计算。计算时是给定扇形腔的谐振波长λ_r,求出腔的几何尺寸,但是应用扇形腔计算曲线无法直接求解,通常是先假定一组尺寸,查曲线求出腔的谐振波长λ_r看其是否与设计要求的λ_r相符合,不符合再