矩形隧道中电磁波传输损耗收敛阈值频率分析

矩形隧道中电磁波传播模式理论的研究大部分仅针对基模或部分波模,对环境的改变缺乏共性。笔者推导出不同尺寸隧道可激励的波模个数公式,认为波模个数与电磁波频率的平方和隧道横截面面积成正比。据此进一步分析得出,随着发射频率的提高,介质波导传输损耗趋于一个收敛值,其大小取决于隧道尺寸,而收敛的趋势则取决于激励的波模数。对不同尺寸隧道的仿真表明,当激励的波模数目达200左右时,传输损耗均近似等于收敛值,对应的频率即为收敛阈值频率。     

矿井巷道中导行电磁波的传输特性分析

文章采用表面阻抗法推导了矿井巷道中导行电磁波的单线波模和双线波模特征方程,根据镜像法求得了巷道中任一点的合成场分布,求解了圆形巷道中的单线波模衰减常数,并对分析结果进行了数值分析.仿真结果表明:导线的存在使低频单线波模的传输衰减随频率的增加而增大,当导线靠近巷道壁时,趋肤效应越严重,衰减越严重;当导线悬挂于巷道中央时,...     

空圆形隧道中电磁波的传播特性

给出了空圆形隧道中电磁波传播的衰减率计算公式及波模方程,采用数值分析的方法求解了波模方程,得出的主要结论有：采用传统的金属波导的处理方法在隧道的电导率较高时得到的电磁波衰减率是正确的：频率越高,空圆形隧道中的电磁波的衰减率越小;隧道半径越大,越有利于电磁波的传播;对于IE波模,隧道的介电常数和磁导率的变化对电磁波衰减率变化的影响不大,对于TM波模,隧道的介电常数或磁导率越大,电磁波衰减率越大。     

待发表文章摘要预报

空圆形隧道中电磁波的传播特性孙继平　石庆冬给出了空圆形隧道中电磁波传播的衰减率计算公式及波模方程 ,采用数值分析的方法求解了波模方程 ,得出的主要结论有 :采用传统的金属波导的处理方法在隧道的电导率较高时得到的电磁波衰减率是正确的 ;频率越高 ,空圆形隧道中电磁波的衰减率越小 ;隧道半径越大 ,越有利于电磁波的传播 ;对于ＴＥ波模 ,隧道的介电常数和磁导率的变化对电磁波衰减率变化的影响不大 ,对于ＴＭ波模 ,隧道的介电常数或磁导率越大 ,电磁波衰减率越大。ＨＣＢＫ系列程控防爆扩音对讲电话机的研制张　民　孙　虹　陈德增介…     

地下感应式通信理论的研究

本文研究了地下矿井内,电波沿巷道内线缆传播的可行性及单线波模的传播与衰减规律,研究巷道内电小天线与线缆之间的耦合情况,从而为实际工作提供理论依据。     

高斯光束的补充讨论

从Ｈｅｌｍｂｏｌｔｚ方程的解，再满足横场条件、确定电磁波解的一般原理出发，补充讨论了确定波模系数Ａｉ的一磐原则，并例举了一种横Ｅ波的确定。     

矩形厚梁结构弯曲自由振动精确化方程新形式

本文基于厚板结构振动精确化方程,应用算子代数及其谱分解理论,采用适当的规范条件和满足板条两侧边界条件,首次给出了更为精确化的厚梁结构弯曲振动支配方程.支配方程的总阶数为4阶,即关于横向位移函数的4阶偏微分方程以及相应的广义位移函数F和剪切变形函数f的表达式.分别基于Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁理论绘出了结构内存在的波模频散关系曲线,并与本文得到的厚梁结构内的波模频散关系做了对比,讨论了本文提出的矩形厚梁弯曲振动精确化方程的正确性和适用条件.本文提出的梁结构振动方程可用于厚梁较高频动力学分析与振动控制以及评价现有工程梁理论的适用条件.     

用于金属物体的宽带超高频RFID标签天线

用于金属物体的标签天线一直是RFID标签天线研究的热点和难点,提出了一种新的低剖面用于金属物体的宽带超高频(ultta high frequency,UHF)射频识别(radio frequency identification,RFID)标签天线.采用增加2个耦合的寄生贴片来激发新的谐振波模,极大地改善了RFID标签...     

气体放电超六边形斑图的时空动力学测量

采用特殊的双水电极的介质阻挡放电装置,得到了特殊的超六边形斑图,其有2个独立的波模qs,Khc,遵循三波共振原理qs1+qs2=Kch.并对其时空动力学进行了研究,此种斑图由2套次结构交替放电形成,所有小点同时放电,大点同时放电.     

各向同性介质包覆单轴晶体TM波表面传播模式存在条件研究

研究了各向同性介质包层的各向异性单轴晶体TM波表面传播模式的存在条件。根据Maxwell方程及各向同性介质和各向异性单轴晶体介电常数不同情况,利用Macthematica软件求出TM波模的一个相关量Hy（x,z）中衰减系数a、p和β^2的解析解,并在理论上讨论了衰减系数a、p、β^2与ε2和ω的关系。     

双凹曲面结构光子晶体的聚焦特性及负折射效应

光子晶体由在一块均质电介质板上垂直平行地所钻的空气孔构成，此结构的光子晶体对在其中传播的平面波能高质量地被聚焦，同时显示出很强的远场聚焦.笔者对频率为0.19 Hz(2πc/a)的激发Bloch波模进行模拟，发现在近布里渊区(Brillouin tone)边界附近出现负折射现象.     

地铁隧道电磁波传输特性的研究

对空圆形隧道及隧道中含有纵向导体的电磁波传输特性进行分析，给出了相应的衰减率计算公式及波模方程，并且采用Muller法对其进行求解。得出如下结论：在平直空隧道中，频率越高，衰减率越小，越有利电磁波的传输；在含有纵向导线的隧道中，导线越靠近隧道壁，频率越高，则衰减越严重。     

列车对矩形隧道电磁波传输影响带脊波导分析

为求解矩形正脊波导的截止频率问题，把求解矿井隧道中存在列车时的电磁波传播特性问题归结为求解矩形正脊波导截止频率的问题。由矩形正脊波导中主模TE10波模的分布结构特征，用准静态方法近似的计算出等效电容和等效电感，从而计算出谐振频率，也就是矩形正脊波导的截止频率。并通过计算结果分析了矿井中列车的位置、高度和宽度对截止频率的影响。     

列车对矩形隧道中电磁波传输特性影响的带脊波导分析法

通过从矿井隧道的实际情况出发，把求解矿井隧道中存在列车时的电磁波传播特性问题归结为求解矩形正脊波导截止频率的问题。由矩形正脊波导中主模TE10波模的分布结构特征，用准静态方法近似的计算出等效电容和等效电感，从而计算出谐振频率fc，也就是矩形正脊波导的截止频率。并通过计算结果分析了矿井中列车的位置、高度和宽度对截止频率的影响。     

用于金属物体的宽带超高频RFID标签天线

用于金属物体的标签天线一直是RFID标签天线研究的热点和难点,提出了一种新的低剖面用于金属物体的宽带超高频(ultra high frequency,UHF)射频识别(radio frequency identification,RFID)标签天线。采用增加2个耦合的寄生贴片来激发新的谐振波模,极大地改善了RFID标签天线的带宽,测量结果得到的标签天线半功率带宽为148 MHz,覆盖了所有的超高频RFID系统的频段。     

盐水中法拉第模态的探究

从理论和实验两个方面研究了盐水中的法拉第波模态。理论研究主要集中在波函数方程和色散关系上,应用MATLAB模拟了不同形状容器下表面波模态。实验主要探究了超声激励频率下,驱动振幅、容器形状和盐水浓度对表面波的影响,获得了法拉第驻波模态图案和波幅变化规律。实验结果显示矩形容器表面波呈条纹状,而圆柱形容器呈现圆形状,激励振幅和低盐水浓度只对表面波波幅有影响。研究结果为深入理解流体力学驻波提供一定的基础。     

一种基于波系数的雷达目标识别新方法

提出一种基于波系数的目标识别新方法, 此方法把目标响应表达成一系列波模的叠加, 波系数具有目标特异性, 因此可用作目标识别的特征矢量。这些波系数虽然与照射方向有关, 但是选取恰当的频率范围, 则波系数对角度的敏感性会大大降低, 目标模版数据库存储量会大大减少。在识别过程中可以大致预估目标的姿态角, 然后选择部分模版数据库与未知目标系数相比较, 可有效缩短目标识别时间。最后对4个二维目标进行了数值模拟, 取得了理想的识别效果, 证明了此方法的有效性。     

一种基于波系数的雷达目标识别新方法

提出一种基于波系数的目标识别新方法,此方法把目标响应表达成一系列波模的叠加,波系数具有目标特异性,因此可用作目标识别的特征矢量。这些波系数虽然与照射方向有关,但是选取恰当的频率范围,则波系数对角度的敏感性会大大降低,目标模版数据库存储量会大大减少。在识别过程中可以大致预估目标的姿态角,然后选择部分模版数据库与未知目标系数相比较,可有效缩短目标识别时间。最后对4个二维目标进行了数值模拟,取得了理想的识别效果,证明了此方法的有效性。     

基于高阻抗表面材料电磁特性的矩形波导

基于高阻抗表面材料奇异的反射相位性质,以此高阻抗表面为一壁构建一矩形波导。将一偶极子天线置于波导中,采用时域有限差分(FDTD)数值模拟得到偶极子天线的回波损耗以及H面和E面的辐射方向图。研究结果表明:置于此波导中的偶极子天线的增益大大提高,而且体现出良好的辐射方向性;不同长度的偶极子天线的回波损耗及高阻抗表面的反射相位有助于确定矩形波导的工作波模频带;以高阻抗表面为壁构建的矩形波导,可以克服谐振条件对波导尺寸的限制。     

基于MATLAB的波导和谐振腔内能量传输仿真

利用MATLAB软件的图形技术对波导和谐振腔内的时变电磁场的能量传输三维空间分布进行仿真,将抽象的电磁场能量概念形象化、可视化,有利于对电磁波能量传播特性的理解。通过亥姆霍兹方程和导体表面边界条件,求出矩形波导和谐振腔内电磁场分布,然后求出坡印亭矢量分布。在此基础上,利用MATLAB对TE33波模进行仿真,可以清晰看出TE33模在沿波导的横截面只发生电磁能量交换,能量沿轴向方向传输;而在谐振腔中TE33模不仅在沿谐振腔横截面只发生电磁能量交换,在纵向也只有电磁能量相互转换。