一种基于介质加载的地球覆盖波束天线设计

地球覆盖波束天线为低轨卫星与地面终端之间的数据传输建立了通道,文中研究了一种新型的介质 加载地球覆盖波束天线。基于介质加载的方法,文中提出了一种圆极化地球覆盖波束天线设计,该天线由馈电网 络、馈源和介质三部分组成,介质包括底部圆柱部分和顶部半球部分,馈源集成于介质内部。设计的地球覆盖波束 天线工作在C 波段,轴向0°~64°范围内增益在0 dBic 以上,40°方向增益为5. 2 dBic。天线尺寸紧凑,辐射波束具有 较好的空间截止特性,可满足立方星应用。     

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。     

旋磁介质加载矩形波导中TEM场的研究

本文首次得出了矩形波导中进行旋磁介质加载可以存在均匀 TEM 场区的特性,导出了在两种不同的磁化状态下传播常数所满足的特征方程以及存在 TEM场区时旋磁介质的尺寸、材料参数和频率之间的关系,并对一些有关的特性进行了分析和研究。     

介质加载圆柱谐振腔中TM0模的RMM分析

对介质加载圆柱谐振腔进行严格分析是进行微波电路设计和微波介电测试的基础。根据平行板多层介质径向波导的本征模分析，采用径向模式匹配法获得了介质加载圆柱谐振腔中TM0模的本征方程，在此基础上开发了计算TM0模谐振频率的程序，对特定结构进行了计算，结果与参考文献一致。     

Fast response and low power consumption 1×2 thermo-optic switch based on dielectric-loaded surface plasmon polariton waveguides

Abstract

In this paper, we present a 1 × 2 thermo-optic (TO) switch based on the integration of the dielectric-loaded surface plasmon polariton (SPP) waveguides with the silicon nanowires. Liquid-curable fluorinated resin (LFR) made of perfluorinated polymer was adopted as the ridge, which has a TO coefficient twice more than that of polymethyl methacrylate, leading to a significant decrease in the power consumption. It was shown that the response time of the dielectric-loaded SPP waveguide could be improved through optimizing the dimensions of the LFR polymer ridge without loss of relative high figure of merit and large confinement factor. Performance characteristics of such a 1 × 2 TO switch operating at a telecom wavelength of 1550 nm was investigated theoretically from the analysis of both heat and optical fields. The results reveal that a switching power as low as 7 mW and an extremely short switching time (with rise time of 3 μs and fall time of 6.7 μs) could be achieved with the proposed dielectric-loaded SPP-based 1 × 2 TO switch. In addition, the crosstalk could be enhanced to at least 40 dB with the applied power of 7 mW at the wavelength of 1550 nm, and it could be retained to be above 20 dB in the wavelength spectrum of 1500–1600 nm during the on/off state.     

填充介质倒梯形脊波导截止特性的有限元分析

为了寻找最佳截止特性的填充介质脊波导结构,提出了填充介质倒梯形对称双脊波导.采用有限元法借助MATLAB软件计算了填充介质倒梯形对称双脊波导在TE模式下的截止特性,即主模截止波长和单模带宽.绘制出主模场结构图,并分析脊波导截止特性与填充介质相对介电常数之间的关系,给出了关系曲线图.这些结果将对填充介质波导的设计和工程应...     

介质填充非对称倒梯形单脊波导传输特性研究

倒梯形单脊波导具有衰减常数小、特性阻抗低、功率容量大的特性,故其适用于微波传输.研究发现填充介质倒梯形脊波导有利于实现波导小型化.采用有限元法结合Matlab编程,研究了不同对称度下的填充非对称倒梯形单脊波导的截止波长、单模带宽、衰减常数、功率容量和特性阻抗.研究结果表明:对称度较小时,填充位置在短臂侧时所得的截止波长最长,单模带宽最宽,功率容量最大,阻抗特性最小.研究结果将为填充非对称倒梯形单脊波导的应用提供理论依据.     

介质加载型混合表面等离子体波导的损耗特性

为实现长距离传输及亚波长尺度的模式限制,在传统介质加载型表面等离子结构的基础上,设计了一种微孔介质加载混合表面等离子体波导,采用时域有限差分法(FDTD)对该波导模式场分布及传输特性进行了相应的研究。研究表明所设计的波导结构具有较强的局域场限制,通过在孔内填充增益介质,使混合等离子体波导的传输损耗得到了补偿,输出端的表面等离子激元实现了增益放大。结果表明,通过调整波导的几何参数和电磁参数,可以显著提高波导的场限制,降低波导本身的损耗,其中当孔与金属之间距离为44 nm时,波导的损耗达最小约为-13 dB/m。这一设计可以为光子器件集成提供一定的理论和实验借鉴价值。     

脊位于窄边的介质加载双脊波导场结构的计算

将矢量有限元方法应用到脊位于窄边的四种加载介质双脊波导的场结构特性计算中,这其中包括脊位于窄边的加载介质双脊矩形波导、脊位于窄边的加载介质双脊V形波导、脊位于窄边的加载介质双脊椭圆形波导以及脊位于窄边的加载介质双脊梯形波导。多种模式的场结构特性随脊尺寸的变化而变化,其图形结果将有助于微波器件的设计。