太赫兹波纹圆波导模式变换器的优化设计

提出一种基于复功率守恒技术(CCPT)的广义散射矩阵(GSM)优化方法设计太赫兹波纹圆波导模式变换器。与传统的基于耦合波理论(CWT)的优化方法不同, 广义散射矩阵法对模式变换系统进行准确的全波分析,避免了耦合波方程组在计算反向波幅值时的数值计算困难,缩短了计算时间。广义散射矩阵法、耦合波法和HFSS仿真法结果吻合很好,前者耗费时间远小于后两者。该研究为太赫兹源的径向渐变波纹圆波导模式变换器研究提供了一种重要的理论分析手段。     

弯曲圆波导中模式耦合的研究

讨论了波纹圆波导中的模式与光滑圆波导中模式之间的关系,从波纹弯曲圆波导中模式间耦合系数的表达式,导出了光滑弯曲圆波导中所有可能产生耦合的同向与反向传播模式间耦合系数的显式。     

径向折射率周期性分布波导的模式特色

计算了金属包层径向折射率周期性分布波导的色散关系,并与单层介质波导的β-γ关系进行了比较．     

正弦波纹腹板工字钢梁的挠度理论计算与分析

正弦波纹腹板工字型截面构件是一种具有良好的刚度、强度、稳定性的新型构件.文章采用虚功法原理计算正弦波纹腹板工字型截面梁的挠度,给出了正弦波纹腹板工字型截面梁在两端简支和两端固支情况下在跨中集中力和均布荷载作用下的梁的挠度计算公式;采用有限元方法分析了正弦波纹腹板工字型截面梁在荷载作用下的位移,并和文章推导的挠度计算公式进行了对比.结果表明：正弦波纹腹板工字型截面梁在计算挠度时需注意剪应变引起的梁的变形;同时,理论公式计算值和有限元计算数值解吻合较好.     

周期线性传播结构中电磁场的模式匹配

为了对周期性盘荷圆波导中的电磁场进行分析和描述,提出了采用模式匹配技术,并根据波导模式表示出电磁场. 首先在波导中考虑一个专门的盘荷隔板,由入射模引起的反射问题可采用模式匹配技术来解决;然后得到周期性负载波导的矩阵特征值方程;最后由方程的解可得到场结构的传播曲线. 实验结果表明,每种模式都能与边界条件匹配,利用匹配方法分析周期线性结构中的场分布是可靠的.     

波纹腹板H型钢梁受压翼缘局部稳定理论研究

提出梯形波纹腹板H型钢梁翼缘局部失稳的理论计算模型,指出波纹腹板对翼缘失稳相当于提供绕腹板轴心线的弹性转动约束作用.根据边界条件假设,采用理论推导得到了翼缘局部弹性屈曲应力的三角级数解,利用有限元分析验证了边界条件假设及理论模型的有效性.指出相比于平腹板,波纹腹板对翼缘具有更强的约束作用.     

波在多层介质缓变波导中的传播

为了求解波在声学和电磁学等大尺度分层介质中的传播问题,给出了波在这种波导中的各个传播模式的传播特性及其理论证明,并基于该理论提出了一种稳定的正则化算法.该算法可应用于具有多层介质的波导中,具有很强的稳定性,特别适合计算长距离、多界面缓变波导中波的传播反问题中的正则化处理.     

波导-带状线耦合传输的分析

文章分析了波导-带状线通过小孔耦合的传输特性,通过保角变换求出带状线中的场分布,利用小孔衍射理论得到波导-带状线间的耦合度的表达式,并且理论计算值与测量值吻合较好.通过数值分析,结果表明:耦合小孔半径和厚度对耦合度的影响比较大,传输线的工作频带比较宽.     

平板金属覆盖层玻璃波导的理论分析和测试

以Ｍａｘｗｅｌｌ方程组为基础,对平板金属覆盖层离子交换玻璃波导进行了理论分析和实际测试。由波导的本征值方程的数值计算表明在离子交换玻璃波导中,金属覆盖层对ＴＥ模和ＴＭ模的影响相差甚远。ＴＥ模的损耗远小于ＴＭ模（特别是ＴＭ０模）,因此,此类波导可以应用于集成光学中的选偏器及相干光通信的偏振控制器件。对制成的波导进行了测试,实验结果与理论计算值吻合。     

各向同性有机聚合物平板光波导研究

本文介绍了旋转涂覆法制备各向同性有机聚合物平板光波导，并对波导的模式特性参数进行了测试及理论计算。     

一种适用于空心电子束的慢波系统的理论

提出了一种新型同轴慢波系统——紧密缠绕螺旋线介质棒加载盘荷波导,解析推导了其色散方程和耦合阻抗的表达式,并给出了数值计算结果。结果表明:新型导波结构作为行波管的慢波系统,不但可使行波管具有相对较宽的频带,又可使其具有较高的耦合阻抗。     

充等离子体圆柱波导中低频模式特性分析

利用等离子体流体模型和线性场理论,分别导出了等离子体均匀填充和无限薄环形填充两种条件下,圆柱波导中电磁波传播的色散方程,并分别数值计算了其等离子体低频模式所满足的色散关系.研究发现,在无限薄环形等离子体填充条件下,低频等离子体模式与均匀填充情况有很大差别,不再有无穷多条低频模式的色散曲线,而且其截止频率也不再受到等离子体频率的限制.     

用非对称微屏蔽线实现LiNbO_3光波导调制器

利用非对称微屏蔽线实现了一种新型结构铌酸锂光波导调制．并将传统中用于鳍线、微带线的谱域导抗法推广运用到这种以各向异性介质——铌酸锂为基底的半封闭的传输线中,分析、计算了该结构的色散特性、半波电压和调制带宽．结果表明,利用该结构实现电光行波调制器可以在很宽的频带内有效地减小调制器的速度失配,增加了调制带宽,是一种可行的方案．     

高温圆管轴对称导波频散特性的谱方法

针对传统寻根法分析圆管导波频散特性效率偏低以及高温环境对频散特性影响的问题,基于Navier位移运动方程及材料参数的温度依赖关系,推导并建立考虑高温影响的圆管轴对称导波的频散特性方程组;运用谱方法快速高效地分析和获取导波频散特性,同时设计相应的算法流程及图形化分析程序;基于谱方法和寻根法开展常温及高温2种工况下的数值算例仿真与分析,并提出一种更易分析的“频散强度”模型.算例结果表明：2种分析方法获取的频散特性完全吻合,而谱方法分析时间明显小于传统寻根法.本研究可为高温圆管轴对称导波检测参数的优化选择及后续信号分析提供理论支持.     

镜像法高温超导薄膜表面电阻测试装置的改进

介绍了一种新的镜像法高温超导薄膜微波表面电阻测试装置,采用小孔对谐振腔内的电磁能量进行耦合,并通过一段6 mm×3 mm×8 mm的填充氧化铍陶瓷介质的波导对电磁能量进行传输,通过在陶瓷块剖面焙银的方法实现磁耦合。与以往的镜像法测试装置相比,该装置易于仿真和制作。使用该装置对两片高温超导薄膜的微波表面电阻进行了测试,并对其中一片高温超导薄膜进行了6次微波表面电阻重复性测量,其表面电阻值RS (10 GHz, 77 K)的平均值为0.38 mΩ,标准偏差为0.009 mΩ,相对偏差(COV)为2.4%。测试结果表明,该装置具有良好的稳定性。     

矩形压缩谐振腔内基底对电场影响的仿真模拟

针对微波等离子体化学气相沉积金刚石过程中,矩形谐振腔中激发的等离子体稳定性和均匀性差的问题,提出通过用Ansoft软件对矩形压缩谐振腔进行模拟计算来优化设计谐振腔的方法．模拟中,假设除了微波输入端口以外,所有的边界都定义为理想电导体;微波能以平面波的形式,通过矩形波导被耦合到微波谐振腔内;再用高频结构仿真器联合求解满足模型条件的麦克斯韦方程组,得出谐振腔中的电场分布结果．分别模拟了基底深入谐振腔内高度为1．5、2、2．5、3、4mm和基底半径为11、13、15、17mm时,腔体内的电场分布．数值模拟结果表明,压缩谐振腔内的最大电场强度为817V／m左右,较压缩之前的电场强度增高了近一倍,且基底深入谐振腔高度为2mm,基底半径为13mm左右时,装置内电场强度较集中．     

半导体异质结定向耦合器的设计

本文根据半导体材料的特点,分析比较了几种不同结构的条波导在构成定向耦合器时,对器件性能产生的影响.从而选定异质结加载条波导构成我们的器件.依据平面波传输可等效为传输线传输的原理,求解出具有多层结构的平面波导的特征方程,应用等效折射率法和耦合模理论,结合现有工艺条件,借助计算机对波导结构参数与器件参数之间的关系进行了数值模拟.经过优选之后,给出了几个实用InP-InGaAsP 单模定向耦合器的设计值.     

电磁波在等离子体同轴波导中的传播特性研究

本文研究了电磁波在均匀非磁化等离子体填充的同轴线波导中的传播特性,主要考虑衰减常数与等离子体同轴波导各参数的关系。应用博格尼斯位函数法并结合等离子体特性得到了电磁波传播过程中的衰减常数与相位常数。并对几种特殊情况进行数值分析,计算出衰减常数随等离子体波导各参量的变化曲线。     

Coal Dust Explosions in a Large Scale Experimental Tube

Coal dust explosion conducted in a 200 mm diameter, 29.6 m long tube is prese nted in this paper. 40 dust dispersion system sets were used to disperse coal du st into the tube. A constant temperature hot wire anemometer was used to measure the gas velocity during the dispersion process. Kistler piezoelectric pressure sensors were used to measure the propagation of the pressure wave during the exp losion process. The overpressure of coal dust explosion in the tube was 70 kPa and the velocity of pressure wave...     

电磁波在非均匀等离子体波导中的传播

利用麦克斯韦方程和线性理论推导了电磁波在径向非均匀未磁化等离子体波导中传播的色散方程,对其传播特性进行了讨论,对等离子体在径向具有线性和二次抛物线分布的色散曲线进行了数值计算;发现了电磁波相对于均匀等离子体分布的一些变化规律:HE模式的电磁波截止频率降低,EH模式的电磁波截止频率升高。