铁氧体双模器件的广义理论

铁氧体双模器件包括双模移相器,圆极化移相器,旋转场移相器.双模变极化器等等.其种类繁多,每种器件由若干基本双模段级联而成.每个基本单元上,外加磁场形式各不相同,有四磁极磁化场,纵向磁化场,双磁极磁化场及其混合磁化场.本文拟用统一的理论对其进行处理及分析并引入具体实例使用CAD技术进行计算,从而进一步确认理论的正确性.     

双模铁氧体器件的理论和设计(一)

本文从复合磁化场双模铁氧体变极化方程出发，研究各种双模器件的工作原理，包括V／Φ型和V／F型全极化器，双模旋转场器件。对双模移相器、旋转场移相器、圆极化移相器的相移／极化相关性作了深入讨论，并分析了移相器的精度问题。     

弯波导的本征模与角传播常数

本文采用严格的本征模表示矩表截面均匀弯曲波导中的场，文中给出了虚阶Ｂｅｓｓｅｌ函数及其导数的计算公式和计算方法，由此完整地解决了任意半径弯波导本征征模及角传播常数的精确计算问题，典型数值计算结果表明，弯波导中的本征模与直波导中的本征模具有一一对应关系，变波导的等效传播常数与直波导的传播常数在数值上相当接近，模场的径向分布则呈衰减的驻波形式。     

波导本征值问题的多极理论分析

本文利用多极理论分析波导本征值问题.给出用多极理论分析波导本征值问题的使用规则和实施方法.实例计算结果表明,用多极理论分析波导本征值问题,不仅具有较高的计算精度,而且可以很方便地应用于波导工程问题的设计与计算,多极理论是一种有效的波导本征值分析方法.     

B样条有限元法解波导本征值问题

本文引入Ｂ样条有限元法计算彼导本征值问题．该方法不但计算精度高，而且能保证场量横向分量应有的连续性．文中首先建立求解波导本征值问题中的Ｂ样条有限元方程，然后介绍矩阵元素的计算方法，最后通过两个典型算例计算，表明方法的应用特点和价值．     

手征等离子本填充圆波导的传播特性

本文在柱坐标系中导出了手征等离子体波导内横向场量与纵向场量之间的关系，给出从向场量的波动方程，利用波导壁上的电场边界条件，建立了手征等离子体介质填充的圆波导传播常数的特征方程，计算得到了几种低次模式的传播常数随归一化波导半径及材料参数的一系列变化曲线，分析得出了若干有意义的结论。     

液晶光波导中本征模内场分量间的关系

液晶光波导的本征模场分析是其器件设计的基础与理论支撑,模场分析的准确度直接影响到液晶光波导器件性能的好坏.为了准确分析液晶光波导中本征模场分量间的关系,我们执行了以下步骤.首先,根据麦克斯韦方程组推导出向列相液晶的磁场耦合方程,然后得出非寻常光波本征模式的磁场分量间比值与指向矢旋转角间的定量关系,并利用OptiBPM1...     

平面结构波导本征值问题的二维时域差分分析

本文提出了一种求解平面结构波导本征值的普适的方法——二维时域差分法。所分析的对象是一种多层介质结构平面波导,其中介质可以是各向异性的,且在介质界面内可以设置导电薄片。与一般的时域差分法相比,这一方法的空间差分只在波导横截面二维腔内进行,从而不仅减少了计算内存,利于在PC机上运行,且避免了一般时域差分法中开放边界条件处理的困难,增加了数值稳定性。本方法具有频域分析的特点,又拥有时域差分的优点。其计算公式普适,通用性强,极易处理各向异性介质,介质分界面存在众多导电片的情况,用这一方法分析微带线其精度和谱域法相当。利用本方法首次得到了各向异性介质基片的主光轴和结构坐标不一致的情况下的微带线色散特性。     

极坐标系中的B样条有限元法解波导本征值问题

本文提出了用极坐标系中的Ｂ样条有限元法解波导本征值问题，该方法有两个突出优点：（１）避免某些含曲线边界的波导截面的剖分误差；（２）改善尖角波导的计算精度，本文首先建立了极坐标系中Ｂ样条有限元方程，然后通过对圆形，扇形，双脊加圆形和心形波导本征值问题的实际计算，表明方法的有效性和实有价值。     

旋转四磁极磁化场及铁氧体波导系统分析

依据对旋转四磁极磁化场的物理要求，按函数逼近理论给出了磁化场及其激励源的解析表达式。利用耦合波理论和网络理论相结合的方法，系统分析了旋转四磁极磁化铁氧体波导系统的传输特性及其应用。     

任意偏心率椭圆波导的本征模序列

本文采用自编的程序计算马丢函数及其导数，并用二分法和弦截法直接求解了第一类变型马丢函数及其导数的零点，从而精确求得了具有任意偏心率椭圆波导的本征模序列。文中计算了前１００个本征模截止波长，并给出了前２４个模式的截止波长与椭圆偏心率关系曲线及前１０个模式的多项式拟合公式。     

旋转四磁极磁化铁氧体中波的传播机制的研究

从耦合波理论出发,通过讨论极化矩阵,分析了随着四磁极磁化场的旋转,铁氧体圆波导中的H11偶波和H11奇波间的耦合关系,并将ANSOFT软件中的3D仿真软件和HFSS高频电磁场仿真软件结合起来,计算出了极化矩阵及张量μ中的非对角分量随四磁极的旋转而变化的一组数据,仿真结果与理论分析结果吻合得很好.     

萃取谐振腔本征值算法的研究

基于频域算法公式和有限差分原理,在传统的用于求解谐振腔本征值问题的POWER-SHIFT迭代法的基础上采用改进后的Chebyshev多项式进行多项式迭代,在理论上实现了孤立本征模式的萃取功能。通过对某圆柱腔和速调管进行数值模拟与分析,验证了该方法的正确性和优越性。     

传输均匀场的加载介质壁矩形波导的研究

本文给出了一种能够传输均匀场的介质壁矩形波导，在数值计算的基础上得出了其结构参数；并进一步分析了加载工作物质对其场型的影响。     

介质平面光波导TE0模模场分布的高斯近似

基于介质平面光波导端面无受限衍射场光束的光束传输因子的特点,阐明光波导TE0模模场分布采用高斯分布近似表达的合理性。基于场分布间的匹配效率计算公式,提出采用等效匹配效率方法确定用于高斯近似表达的等效模场半宽度,给出基于光波导芯层半宽度和归一化芯层驻波参量和归一化包层倏逝波参量表达的光波导等效模场半宽度的函数表达式,给出高斯近似分布与光波导本征场分布的匹配效率,阐明采用等效匹配效率方法确定等效模场半宽度的合理性。采用求解方程组的方法,给出基于光波导芯层半宽度和归一化频率表达的光波导等效模场半宽度的拟合函数表达式,并基于拟合引起的误差分析阐明了拟合函数表达式的精确性。     

Propagation Constant of a Rectangular Waveguides Completely Full of Ferrite Magnetized Longitudinally

This paper is an analysis of rectangular waveguide completely full of ferrite magnetized longitudinally. The analysis is based on the formulation of the transverse operator method (TOM), followed by the application of the Galerkin method. We obtain an eigenvalue equation system. The propagation constant of some homogenous and anisotropic waveguide structures with ferrite has been obtained. The results presented here show that the transverse operator formulation is not only an elegant theoretical form, but also a powerful and efficient analysis method, it is useful to solve a number of the propagation problems in electromagnetic. One advantage of this method is that it presents a fast convergence. Numerical examples are given for different cases and compared with the published results. A good agreement is obtained.     

磷酸盐玻璃条形波导模场特性的FDTD数值模拟

应用时域有限差分(FDTD)法,对以相同的磷酸盐玻璃为基质的两类条形光波导：沟道型和掩埋型波导的模场特性进行了数值模拟比较,激励源都分别采用了1．54μm正弦平面波和1．54μm高斯光波,得到与理论相符合的光波传播模式,发现光波在掩埋型条波导中形成稳定模式所用时间比在同样大小的沟道型条波导中更短,并证实了波导中的光波模式仅取决于波导结构与光波波长。     

大型波导纵缝阵列天线的分析与设计

本文利用矩量法和等效网络法对矩形波导宽边纵缝阵列进行了精确的理论分析，严格计算阵中缝隙的内部和外部互耦，并利用等效网络法提取阵中缝隙的等效导纳特性。在此基础上，提出模型阵列和模型缝隙的大型波导缝隙阵的设计方法．理论结果与实验比较吻合。     

对称加载铁氧体波导差相移式高功率环行器的设计

提出了一种对称加载铁氧体波导差相移式四端环行器，利用HFSS软件的仿真分析和高功率实验研究的方法对该环行器进行了仿真设计和优化，并验证了预期的高功率设计指标给出了仿真分析结果和实验数据，分析了波导中对称加载铁氧体样品对波导巾电磁场分布的影响，并就该环行器的高功率设计考虑作了讨论。