渐变结构仿表面等离子体太赫兹传输线研究

本文利用有限元方法对圆柱开槽仿表面等离子体太赫兹(Terahertz,THz)传输线进行了详细的数值模拟研究,提出了一种尺寸渐变的仿表面等离子体THz传输线结构,发现在金属线上沿轴向构造渐深渐宽槽有利于将场能量最大程度地限制在导体表面,且能够汇聚电磁波,使得传输线表面波在传输过程中得到增强.研究结果将利于THz传输、近场成像、光谱和传感等应用.     

太赫兹科学与技术

太赫兹电磁波段的开发和利用具有重大的科学意义和潜在的应用价值,太赫兹科学技术已经成为本世纪最为重要的科技问题之一,除了本身具有很多重大的科学问题之外,它还是一种非常有效的研究手段。介绍了太赫兹科学技术的发展历史及国内外相关的发展情况,列举了太赫兹波的独特性质,概述了太赫兹科学技术在基础研究领域和应用研究领域的新进展。     

太赫兹计量研究进展

太赫兹技术的独特性和优越性吸引着众多科学研究者的关注,在生物医药、信息科学、公共安全、量子研究和太空探测等领域具有巨大应用潜力。这些应用的有效性和可信度都需要以太赫兹相关参数的量值溯源为前提。文章以太赫兹光谱、频率、功率和强度等参数为对象,介绍了太赫兹计量研究的最新进展,分析了各种计量技术的特点,以期促进太赫兹计量技术发展,保障太赫兹研究和应用的量值可靠。     

光子晶体太赫兹波导的损耗特性

提出了一种新型光子晶体太赫兹(THz)波导,该波导包层为硅介质中含有按三角形格子周期排列的空气孔,纤芯为有机材料聚乙烯(PE).应用平面波法(PWM)分析了这种光子晶体太赫兹波导的带隙结构,研究了空气填充率变化对光子带隙(PBG)结构的影响;然后应用频域有限差分法(FDFD)对不同参数太赫兹波导的损耗进行了计算.结果表明,这是一种适合太赫兹波传输的带隙效应波导,选择较高填充率,较大孔间距,较多周期结构层数可以得到较低的泄漏损耗,选取合适的参数损耗最低值可以达到1.5 dB/km.     

FeNHf磁性薄膜微结构中太赫兹波损耗的抑制

基于半导体微纳工艺设计并制备了一种FeNHf磁性薄膜的镜像四环非对称太赫兹微结构,测试了薄膜磁性能和微结构太赫兹波传输特性.结果 表明FeNHf薄膜在0.5 GHz时在难轴方向的磁导率为410,共振频率为1.48 GHz,磁各向异性场强度为31.88 Oe(1 A·m-1 =4π×10-3 Oe).通过比较基于FeNH...     

用于空间领域的太赫兹技术研究概况

作为电磁波中从红外光到微波的过渡区,太赫兹波所具有的独特性能已得到了人们的广泛认识。随着太赫兹辐射源、太赫兹探测器等单元技术研究的不断成熟,美国、欧洲和日本已率先将其应用于空间天文观测、深空探测和对地气象环境监测等领域。重点总结了这些应用中的技术发展情况,并简要分析了太赫兹雷达与通信技术的研究状况和应用前景。     

太赫兹时域光谱技术

太赫兹时域光谱技术是最新的太赫兹技术,它基于宽波段太赫兹脉冲,可同时获得太赫兹波形的幅度和相位信息,在材料的远红外物性研究中有重要应用。本文涉及太赫兹时域光谱技术的基本特征、发射、探测技术和主要应用。     

无氧铜和铁镍钴合金太赫兹波导传输损耗

对无氧铜、铁镍钴合金和镀金铁镍钴合金制作的WR2.8太赫兹波导进行了传输损耗的研究。通过对比实验测得的传输损耗值,计算出340 GHz频段,无氧铜电导率为1.6×107 S/m,铁镍钴合金电导率为1.0×106 S/m,相对磁导率为2.1,损耗参数的设置对正向设计具有指导作用。实验中,通过镀金工艺降低了铁镍钴合金波导的传输损耗,进而明确波导内壁镀金工艺可以有效降低传输损耗,对降低太赫兹标准窗的传输损耗有着实际意义。     

低损耗太赫兹镀膜金属波导研究

在研究太赫兹波在镀膜二维平板金属波导传输时,损耗减小的机制和条件,发现只有TM 模式在大间隙的金属镀膜波导传播时,其损耗小于不镀膜的金属波导。利用射线光学方法分析波导尺寸、膜厚度以及膜折射率等参数对TM 模式损耗的影响,获得其损耗最低的优化结构参数。用转移矩阵理论对镀介质膜前后平板金属波导的损耗进行理论计算和分析,当介质为聚乙烯且厚度为0.06mm时,波导的损耗最小。所获结论对于太赫兹波导器件及太赫兹波低损耗波导研制具有较大的意义。     

液晶太赫兹光子学研究进展

液晶作为液态和固态之间的中间态,具有液体的流动性和晶体的各向异性,其指向矢灵活可调,从微波到紫外都有广泛应用。近年来液晶光子学在太赫兹波段展现出巨大应用前景,本文综述了基于液晶的太赫兹源、可调太赫兹器件和太赫兹探测器的研究进展,探讨了未来液晶太赫兹光子学的发展趋势,如新型铁电向列相、液晶拓扑在太赫兹领域的应用,多模式、多参量的太赫兹波按需产生、调制与探测等。     

非理想导波结构损耗特性的等效传输线法分析

非理想导波结构损耗特性的分析是微波工程中最重要的实际问题之一，对它的精确求解往往和波导元件及系统性能的分析紧密相连。本文把对非理想导波结构损耗特性的计算归结为对相应有源传输线方程的求解。作为计算实例，对圆波导和矩形波导中几个本征模的金属损耗分别进行了计算，得到了与理论值相一致的结果，证实了本文方法的有效性。     

Design and Analysis of Millimeter-Wave Marchand Balun with Interconnected Transmission Line

This paper presents the design and analysis of general baluns of Marchand-type with a transmission line connected between two sections. A series of new expressions of S-parameters are derived for such type of Marchand balun. The relations between the length of interconnected transmission line and the imbalance of Marchand balun are discussed. By using analytical method, a millimeter-wave Marchand balun was designed and simulated by the full-wave electromagnetic software HFSS, and fabricated in 0.15 μm pHEMT GaAs process. The measurement results show that the balun achieves low insertion loss and good balance in the band of 24–40 GHz. The results are in good agreement with the simulated ones. The theoretical analysis is verified.     

同轴双线型加载传输线特性阻抗的计算

本文应用三次样条边界元法(CSBEM)分析了一类特殊结构的TEM波传输线,得出了一组特性阻抗曲线,利用这类传输线可在同一同轴系统内传输多路信号,亦可制作微波无源器件.     

10kV输电线路的微机继电保护

伴随着电力系统的快速发展和人们对供电的高要求,为了保证输电线路的安全稳定运行,要求对输电线路实施高性能的微机保护。该文基于C8051F021单片机开发出了一套微机继电保护装置,其功能是对实时电流信号的采集并进行相应的保护运算,对电力系统运行进行实时监测,发生故障或不正常运行时能进行相应的分析后可靠性动作或发出信号。主要内容是进行了微机保护硬件电路的搭建,根据线路保护的要求,利用c语言开发工具实施了软件编写以及保护算法编写工作。其中,在对保护算法的编写工作中,以保证对故障或不正常运行时能快速动作或发出信号为目的,选择了用两点乘积算法和差分滤波器来实现。经过反复测试,其性能符合继电保护的要求。     

一维不均匀介质中波传播瞬态响应的传输线模型分析

提出了用传输线模型分析一维不均匀介质中波传播的瞬态响应。这种方法将一维不均匀介质用多层介质近似，并进一步用级联的传输线模型等效。分析的过程是：首先对局限在某一时间段内的输入电磁信号进行傅里叶变换得出其频谱，然后研究该频谱的主要分量在所研究介质中的传播，并得出波传播方向任一截面上瞬态信号的频谱，最后通过快速傅里叶变换得出时域瞬态响应。这种方法适用范围广，数值计算方便，只要离散时间间隔足够小，抽样点数足够大，就能达到一定的精度。     

ECL电路应用设计中传输线控制

现代ECL数字电路信号速率可以高达GHz频率并且上升时间在ps级,在这样的信号速率下,PCB传输线效应成了电路正常工作的制约因素.本篇介绍了ECL集成电路应用设计中传输线的基本操作.     

无耗均匀传输线的系统特性

对于以常系数偏微分方程描述的一维波动分布参数系统变换为以时间为独立变量的定常系统，用已知的常系数常微分方程系统的状态空间分析做了定性的判定。这种方法避免了直接处理分布系统的复杂数学方法。     

传输线变压器相位补偿技术及其应用

传输线变压器是在短波和超短波频段使用广泛的重要器件,根据传输线变压器原理设计制造的器件具有结构紧凑、功率容量大、频带宽、损耗小等优点.该文研究了利用慢波线原理和相位补偿技术克服传输线变压器对于传输线电长度的限制,使其适用频率向s波段以上扩展的方法.文中给出了1:4阻抗变换器电路的传输损耗和高低端输入阻抗理论公式并对其进行了讨论.对所设计的S波段1:4阻抗变换器及功率合成器进行了仿真分析并设计制作了实物.仿真和实测结果表明,利用慢波线原理和相位补偿后的传输线变压器能够适用s波段及以上微波器件.     

电磁场数值模拟TLM算法及其应用

传输线矩阵（TLM）算法是基于Huygens的波传播模型，与计算机结合起来后，成为一种强有力的三维时域电磁场数值仿真算法，在1971年TLM被首次提出以后，便得到不断的改进，从二维到三维，从扩展型结点到凝缩型结点，从时域TLM到频域TLM，而其应用也从最初的处理电磁场问题发展到对微波电路的模拟，高速IC的设计，以及处理光学，机械学，热学和声学问题，本文详细介绍了二维、三维空间的TLM算法，扩展型结点和几种改进的对称凝缩结点，阐述了TLM在各领域的应用，最后还简单介绍了我们完成的工作。     

传输线参数测试方法研究

传统的传输线参数测试方法是终端开路、短路测试。对于高压输电线路,终端直接短路时,短路电流较大,对电力设备有损害。本文提出了在线路正常运行时利用全球定位系统（GPS）提供的时间为基准,对传输线两端的电压、电流进行同步采样和测量。根据牛顿—拉夫逊法对传输线方程进行迭代计算可以得到传输线参数。通过Matlab仿真计算验证了该方法是有效的。