E面分支波导耦合器的遗传算法优化设计

介绍了E面分支波导耦合器基于遗传算法的优化设计方法。详细讨论了遗传算法的优化策略和一个四端口5dB五分支波导耦合器设计实例，及该实例的等效网络综合结果和优化策略和一个四端口5dB五分支波导耦合器设计实例，及该实例的等效网络综合结果和优化后的HFSS软件仿真结果。通过比较可以发现，遗传算法优化结果完全满足期望的优化目标，经过优化设计，耦合器的频响特性有了明显改善。     

LHW型5+1路立体声原始声场拾声的研究

提出了ＬＨＷ型５＋１路立体声原始声场的拾声原理，并进一步提出了实现这一原理具体方法，最后简要介绍了在ＨＤＴＶ中的应用。     

基于透射变换和二维指向镜的大视场光谱成像研究

为了对大视场范围内的目标进行 光谱成像,人们通常采用二维指向镜和面阵凝视光谱仪相结合 的技术途径。当用二维指向镜对近距离目标进行成像时,在不同方位 角与俯仰角下产生的像旋和畸变等都不同,从而给后续处理带来了 困难。因此需要先建立目标实际坐标系、探测器图像坐 标系和俯仰方位角三者之间的光学传递模型。根据该 模型即可得到透射畸变图像与真实图像之间的变换关系。然后通 过透射变换对透射畸变图像进行正视校正,便可对 大视场图像进行拼接。外场实验结果表明,该方法可行性 强,简单易行,稳定性好。     

太赫兹波段渐变型二维光子晶体的透射谱研究

给出了一种仅由8层介质柱构成的晶格常数和填充率同时渐变的二维光子晶体的设计方法。并用传输矩阵法结合translight软件研究了太赫兹波在这种渐变型光子晶体中的透射特性。结果表明,该光子晶体比常规周期型和啁啾型光子晶体具有更好禁带宽度,而且可以通过改变渐变规律来实现禁带的中心频率向高频区或低频区的移动,并更易于光路的集成。     

太赫兹波段二维渐变型光子晶体的透射谱研究

通过改变介质柱之间的距离、介质柱半径以及介质柱的介电常数构造了3种二维渐变的光子晶体,应用时城有限差分(FDTD)法计算了透射谱,并分别对不同形式渐变组合的光子晶体结构进行了比较分析.仿真结果表明,不同形式的渐变组合对光子晶体禁带有着不同的影响,可以获得比一堆渐变型光子晶体更大的禁带宽度.     

一维固-固结构声子晶体中SH波的声场分布

利用转移矩阵法推导出SH波在一维固-固结构声子晶体中声场的分布公式,利用这个公式研究了一维固-固结构声子晶体中声场的分布特征。禁带中声场随着SH波在一维固-固结构声子晶体内部传播深度的增加而迅速衰减。导带中声场不随SH波的传播深度的增加而衰减。这些特征的获得深化了对SH波在一维固-固结构声子晶体的禁带和导带的形成的认识。     

基于COMSOL的声表面波器件二维等效模型设计

利用COMSOL软件建立了声表面波(SAW)单端口谐振器和双端口滤波器的二维等效模型,基于有限元法通过该模型计算了完整的SAW谐振器和梯形滤波器结构的导纳和频率响应特性,并将该结果与通过COM耦合模型模拟的结果进行对比。结果表明,基于有限元法利用二维等效模型模拟SAW器件性能是可行的。同时研究了电极电阻和传播损耗对谐振器导纳的影响,为进一步研究SAW器件特性提供了理论依据。     

p型半导体量子阱的有效计算方法

提出一种p型半导体量子阱中二维空穴气的有效计算方法。它使用半轴向近似把Luttinger哈密顿简约成3*3矩阵,而仍保留价带的扭曲性和重空穴、轻空穴和自旋-轨道耦合带间的能带混合。使用这种方法和简化的有限差分算出了p型半导体量子阱的价带结构和二维空穴气。研究了量子阱中的价带混合、能带扭曲和阱间空穴气的耦合。该方法计算量少,计算结果满足价带特性,适用于p型异质结器件的优化设计。     

介质型EBG结构对同步开关噪声抑制的有限元分析

研究了介质型电磁带隙结构对高速电路中电源/ 地平面间同步开关噪声的抑制作用。该介质型电磁带隙结构在抑制同步开关噪声的同时未破坏高速信号的电流返回路径,使高速信号的信号完整性得以保持。利用电磁场有限元方法将电源/地平面间同步开关噪声抑制的三维问题转化成二维问题进行处理,提高了计算效率。分析了介质型电磁带隙结构的介电常数对噪声抑制带宽的影响,利用了三维全波电磁场仿真软件HFSS对二维数值结 果进行仿真验证,仿真结果与数值计算结果基本吻合,验证了二维数值算法的正确性。     

Analysis and Design of a 3 dB Tunable Lumped-Element Directional Coupler

An analysis of a 3 dB lumped-element directional coupler(LEDC)based on arbitrary terminal impedance is described numerically.To solve the conflicted requirement for broad bandwidth and small size in LEDC,a new structure of coupler is introduced,which can significantly improve bandwidth and whose size is only 3 cm×4 cm on the conditions of the frequency domain of 410 MHz to 490 MHz.The measure results are in good agreement with simulations despite the unexpected resistor loss.     

一种新型半模基片集成波导三孔定向耦合器

半模基片集成波导(HMSIW)是近年来出现的一种高性能平面导波结构,具有传输损耗小、功率容量大、易于集成等优点,已开始广泛应用于微波无源器件的设计中。文章基于HMSIW技术与PCB工艺技术设计制作了一种新颖的三孔定向耦合器,通过在耦合孔上金属面蚀刻"工"字形槽增加孔的耦合量。设计的HMSIW三孔定向耦合器不仅保持了集成基片波导(SIW)定向耦合器的所有优点,而且在面积上减小了近50﹪,工作带宽拓展到1GHz。实测数据与仿真结果基本吻合,验证了设计方法的正确性与可行性。     

基于GaAs/GaAlAs条形光波导的定向耦合器分析

运用基于级数展开法(SEM)的三维光束传播法(3D-SEM-BPM)分析了由GaAs/GaAlAs条形光波导构成的定向耦合器.获得了这种定向耦合器所承载的偶模及奇模电场分布,其耦合长度随波导间距的增加近似指数增长.模拟了光波在器件中的传输演变情况,用条形光波导的基模在给定定向耦合器的左通道激励,传输2.62mm之后模场转移至右通道,获得了交叉态(Cross State).另外,3D-SEM-BPM最终将BPM基本方程归结为一阶常微分方程组,方法简单;导出矩阵小,计算效率高.处理边界条件时,引入正切函数变换将无限平面映射成单位平面,避免了边界截断问题.     

基于耦合边界的紧凑型光子晶体定向耦合器的优化设计

本文采用平面波展开法分析了双线型缺陷并列平行光子晶体波导的带隙结构、缺陷模式及耦合长度,提出了一种具有耦合边界的光子晶体定向耦合器,并探讨了光波在其中的传输性能.同时基于平面波展开法及时域有限差分法,深入分析和讨论了光波在光子晶体并列波导、光子晶体直角转弯模块中的工作模式和传输特性.利用该光子晶体定向耦合器结合光子晶体转角器件可以将两根平行标准单模光纤传输模式组合成交叉态、直通态和功分态等状态.仿真结果表明在交叉态和直通态时,使用该光子晶体定向耦合器的传输峰值可以在较大频率带宽内达到90%以上.     

一种宽带微带线耦合器的设计

根据微带线理论,设计了一种新型的微带线定向耦合器。通过将耦合微带线分段处理,合理地设计每段耦合微带线的尺寸参数,扩展了耦合器的工作带宽。同时通过加载电容,以补偿耦合器奇模与偶模之间相速度的差异,并抵消不连续性所带来的寄生参数的影响,从而提高了定向耦合器的方向性。在设计过程中,借助ADS软件进行初步仿真优化,最后使用HFSS软件对设计结果进行进一步验证。     

铌酸锂定向耦合器的优化设计

分析了定向耦合器几个参数的相互关系,设计了钛扩散铌酸锂定向耦合器的仿真方案,用BPM软件对不同耦合间距的定向耦合器对工艺的容差进行了模拟计算,得到了几种耦合间距/串音变化的组合.     

X波段微带线定向耦合器的设计与模拟

提出了一种在X波段工作的高定向性的微带线定向耦合器结构,该结构在微带线两端和中间同时加入补偿电容以实现高定向性;随后我们分析了该种定向耦合器,推出了计算它的一系列表达式;最后通过ADS软件模拟得出了用该结构设计出的7dB定向耦合器的S参量,在12GHz中心频率下S11、S21、S31和S41分别为-44dB、-0．968dB、-6．997dB和-43．68dB,从而验证了理论分析的正确性。     

铁路车辆车钩再制造激光表面熔覆温度场有限元分析

激光表面熔覆作为一种再制造技术手段被应用于零件表面的修复和强化.针对以激光表面熔覆为主要工艺的铁路货车易磨损零部件车钩的再制造,以有限元方法模拟熔覆过程中熔覆区和基体的温度场.在研究激光表面熔覆数值模拟的热源模型、相变潜热以及网格划分等相关技术的基础上,模拟分析激光束与圆柱内孔表面不同夹角时,预置式激光熔覆和同步送粉式激光熔覆温度场变化,进行对比.模拟结果符合激光表面熔覆的基本规律,可应用于车钩再制造过程中的激光表面熔覆工艺的预估与设计.     

一种Q波段多孔耦合型定向耦合器

论述了一种宽带多孔耦合型定向耦合器,工作频段中心频率为40 GHz,相对带宽50%,拟用于射电望远镜Q波段接收机系统。该定向耦合器为一款结构紧凑的器件,采用对称的等间距多孔耦合形式,将主通道圆波导TE11模式信号耦合到耦合通道的矩形波导中,实现了小于-20 dB 耦合特性。为了对设计进行验证,对该定向耦合器进行了加工和测试。测试结果表明,在30~50 GHz 工作频段内,主通道反射系数小于-24.2 dB,且全频段内的端口耦合度保持在-20~-21 dB 之间。仿真与测试结果具有较高的吻合度,进一步证实了该设计可用于射电天文望远镜的Q波段接收机系统。     

一种结构新颖的小型化微带分支线定向耦合器

提出一种通过小型化而制作出的具有新型结构的微带分支线定向耦合器,其中小型化运用了将传统的传输线等效为传输线两端接终端开路线达到缩短目的,得到的主线与分支线之间的终端开路线可继而等效为传输线两边接短截线形式以避免终端开路线的重叠,从而最终得到一种新的结构。与传统耦合器相比面积缩小了64%。通过理论计算得到的频率特性与ADS仿真得到的频率特性基本一致,从而验证了可行性。