特种截面波导截止波数的矢量有限元法分析

讨论了任意截面形状波导截止波数的矢量有限元分析方法,编制了一个通用的计算机程序,对几种特殊截面形状波导的截止波数进行了计算,结果与相关文献吻合.     

任意截面波导传输特性的直线法分析

用直线法对几种典型规则波导的截止波数进行了计算和验证，并以茧形波导为例，对其传输特性进行了数值计算和分析，并将二维电磁场边值问题扩展至任意形状截面。     

傅立叶展开-差分法分析多层介质H波导的特性

用已提出的一种新的分析任意截面槽波导和填充非均匀介质的类矩形波导的傅立叶展开一差分法对填充多层介质的H波导进行了分析.通过对填充不同厚度介质的H波导截止波数的计算及与解析法计算结果的对照,验证了该方法的正确性,同时对填充多层介质的H波导的截止特性和色散特性进行了分析.该方法可以便捷地解决H波导在微波毫米波应用中的实际工程问题,其结论对于微波毫米波元器件的设计和应用有着一定的参考价值.     

波导截止特性和衰减常数的有限差分分析

文章提出用有限差分法计算波导截止频率、截止波数、衰减常数,推导出用有限差分法计算相关参数的计算公式,编程计算了矩行波导、L型波导和单脊型波导的TE、TM波的截止频率、截止波数及衰减常数,计算结果与解析解非常吻合,证明文章提出的计算方法是正确和可行的。     

角向多导体波导高频场分析

本文采用场匹配法导出角向多导体波导的截止波数和高频场颁由的解析表达式，通过数值计算研究了场分布特性。     

分析填充非均匀介质的类矩形波导的一种新方法

采用一种新提出的分析任意截面槽波导的傅立叶展开-差分法,对填充非均匀介质的类矩形波导进行了分析.通过对几种填充不同厚度介质的矩形波导的截止波数的计算及其与理论参考值的对照,验证了该方法的正确性.与此同时,对于对称填充部分介质的矩形波导的截止特性和色散特性进行了数值计算和分析,其结论对于微波元器件的设计和应用有着一定的参考价值.     

用FDTD法分析各向异性介质填充矩形波导的截止特性

给出用时域有限差分(FDTD)法分析各向异性介质填充波导问题的差分格式,实例计算了磁各向异性介质完全填充矩形波导TE模各模式的截止波数,计算结果与理论值吻合较好;分析了磁各向异性介质和电各向异性介质填充对矩形波导TE模和TM模主模归一化截止波数的影响。     

用FDTD分析部分介质填充同轴传输线的截止频率

介绍用二维时域有限差分法(2D-FDTD)分析波导本征值问题的基本原理和计算过程,实例计算了T形分割矩形波导和同轴矩形波导的截止波数,并与文献值进行了比较,其结果与文献报道值吻合的较好,表明方法的有效性.计算了内十字形外矩形截面的方形同轴电缆线的高阶模式的截止频率,获得内十字形外矩形截面的方形同轴电缆线添加部分介质后的归一化截止频率谱图,并给出了其填充介质后各主模式的截止频率.     

用FDTD法分析L形波导的单模带宽

用时域有限差分(FDTD)法实例计算L形波导的截止波数,并与相关文献报道的结果进行了比较,计算结果表明:FDTD法具有较高的计算精度,可以很方便地用于波导传输特性分析。用FDTD法计算分析了几何形状对L形波导的主模带宽的影响,结果表明,可以通过改变L形波导的几何尺寸来调整其单模带宽。     

各向异质晶体平面光波导的截止特性和单模条…

从光波导的基本理论出发，研究了各向异性晶体光波导的导模理论，给出了阶跃形折射率分布波导的ＴＥ和ＴＭ模式的场分布表达式和模式色散方程，讨论了其截止特性和单模条件。在此基础上分析了渐变折射率分布平面波导的导模理论，得到了普遍的模式色散方程。采用离子交换法制备了Ｒｂ：ＫＴＰ波导，分析了其截止特性及扩散特性，给出了制备ＫＴＰ单模波导的条件。     

热声热机谐振管截止频率选择机理

通过波导管理论的推导，对热声热机中谐振管的截止频率选择机理进行研究，导出谐振管中传播一维平面波的频率传播范围，阐述热声热机谐振管中一维平面波的传播机理，即谐振管截止频率选择的理论依据。理论研究结果表明：对于同样等效直径的矩形谐振管，其截止频率远大于圆形谐振波导管的截止频率；对于等效半径为2mm的微型热声制冷机的谐振管，当声速为343m／s时，谐振管的截止频率为50248Hz，实际的工作频率5500Hz，远小于谐振管的截止频率；在热声热机谐振波导管中只存在一维平面波传播，有利于合理布置热声热机的其他部件，达到优化热声热机的目的。     

手征媒质平板波导的传播特性

在求解Ｍａｘｗｅｌ方程的基础上，分析了芯区为手征介质对称平板波导的色散特性。给出了两种色散方程并研究了该波导各模式截止频率与芯区手征导纳的关系。由于手征导纳的引入，同阶模式的截止频率分离，其中右旋椭圆偏振（ＨＲ）分支的截止频率随手征导纳的增大而增大，左旋椭圆偏振（ＨＬ）分支的截止频率则减小。当手征导纳大于某一值时，ＨＲ分支的截止频率为无穷大即此分支不再存在，只有ＨＬ分支传导，模式色散曲线与普通平板波导相似。此时，偶模截止频率为零的模式只有一个，即存在单模工作区。     

用非均匀网格FDTD法计算部分介质填充脊波导的截止频率

文章提出用非均匀网格FDTD法分析部分介质填充脊波导,给出了非均匀网格剖分的参数条件。实例计算了部分介质填充的双脊波导、三脊波导的截止频率,其结果与文献报道值吻合较好;计算了部分介质填充非对称脊波导的截止频率,并获得归一化截止频率谱图。在相同网格数下,本算法既具有良好的精度,又仅占用很少的内存和较短的运行时间,在短时间内能获得较满意的结果。     

基于有限元法的上翘梯形脊波导特征值分析

采用有限元方法对脊上翘梯形脊波导的传输特性进行了研究,求解了脊上翘梯形脊波导的主模截止波长,单模带宽以及典型尺寸的场结构图,讨论了各个参数的变化对上翘梯形脊波导传输特性的影响,且给出了相应的计算数据和图示.     

用FDTD法分析各向异性介质填充微带线的截止特性

给出了用时域有限差分(FDTD)法分析各向异性介质填充波导问题的差分格式,实例计算了各向异性介质填充屏蔽微带线的传输特性,分析了影响特性参数的因素及其变化趋势.     

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ＮｅｇａｔｉｖｅＧｒｏｕｐＶｅｌｏｃｉｔｙｆｏｒＷａｖｅｓｉｎａＰｌａｔｅＣｈｅｎＹｕ（陈宇）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｏｒｄｅｒｎＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐｒ...