Metal-LHM-Metal三层对称平板波导的传输特性研究

在TE极化情况下,对芯层为左手材料,衬底层和覆盖层均为金属的对称平板波导（Metal—LHM—Metal）的传输特性进行研究．利用传输矩阵推导其导波条件,并采用图解法对其不同的传播模式和相应的电场分布进行分析．Metal—LHM—Metal波导结构不存在基模,支持导波同时也存在表面波,阶数m对电场分布有显著影响．     

介质参数对左右手材料光波导传输性能的影响

构建芯层为左手材料包裹层为右手材料的光波导模型,利用转移矩阵方法对模式本征方程进行多模式求解,研究介质参数对传输性能的影响。结果表明：当V（归一化频率）极限小时,左右手材料对称光波导的基模不会消失;ε''μ''>εμ(ε''和μ''、ε和μ依次分别为芯层、包裹层介质的介电常数和磁导率),总波矢的平方差R2=0.5、-μ/μ''=0.8的光波导能产生1个的表面波,R2=1.15、-μ/μ''=1.1的光波导能产生3个表面波,00.78 cm的奇数模能量被局域在导波层外侧;频率f=4.75 GHz、ε''μ''>εμ、-1<μ''<0、-μ/μ''>1时,D=0.7 cm、β=4 cm-1（β为传播常数）的光波导能承载3个导波模式;f=5.50 GHz、ε''μ''<εμ、μ''<-1、-μ/μ''>1时,D<0.11 cm的光波导的两个分界面上能产生2个表面波,D>0.11 cm的光波导两个分界面上不产生表面波,D=0.11 cm表面波的正归一化能量被局域在导波层外表面,而表面波的负归一化能量被局域在导波层内表面,正能量振幅衰减较慢于负能量;模系数m对表面波和导波模式的电场分布有着显著的影响。     

含左手材料光波导承载导波和表面波的模式研究

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性.在TE极化情况下,包裹层为金属-芯层为左手材料的3层平板波导满足导波条件时,导波层能承载新功能的导波模式;不满足导波条件时,波导的包裹层和芯层都会出现不同指数规律衰减的表面波.     

含左手材料光波导承载导波和表面波的模式研究

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性.在TE极化情况下,包裹层为金属-芯层为左手材料的3层平板波导满足导波条件时,导波层能承载新功能的导波模式;不满足导波条件时,波导的包裹层和芯层都会出现不同指数规律衰减的表面波.     

基于花瓣形开槽可调高阻表面单元的S波段可重构表面波波导设计与仿真

基于高阻表面的表面波波导在微波系统中被广泛用于传输表面波能量或者导引表面波至别处,但大多数表面波波导都存在如下问题:(1)导波路径是固定不变的,不能依据实际情况实时改变导波路径;(2)工作频段都很高,几乎都在X波段或以上频段.这两个问题限制了表面波波导的应用范围,尤其第一个问题意味着需要为每一条导波路径设计一个波导,将极大地提高设计加工成本.本文先设计了一个花瓣形开槽的正方形高阻单元,并加载了四个变容二极管(SMV1408),通过调整变容二极管的反向偏置电压从20V下降到0.2V,实现了在常用的S波段单元阻抗从j390Ω增加至j1710Ω;然后基于该可调高阻单元提出了可重构表面波波导概念,并通过HFSS仿真证明了该概念的可行性.该波导可以同时形成多条导波路径,并可实时调整导波路径;同时为了抑制表面波能量泄漏,利用我们之前的研究成果对导波路径的设计提出了相应的建议,仿真结果很好地验证了我们建议的有效性.     

含左手介质的三层介质平板波导的转移矩阵和本征方程的分析

文章对导波层是左手介质,而覆盖层和衬底层是常规介质的三层介质平板波导进行了研究,从TM波的波动方程出发,根据电磁场的边界条件,推导出导波层TM波的转移矩阵和模式本征方程。并通过数值计算得出了这种平板波导有效折射率与厚度的关系图,从而得出它与常规介质波导的不同点。     

SiO2/IDT/AlN/Diamond多层结构中声表面波传输特性的有限元分析

基于COMSOL软件对SiO2/IDT/AlN/Diamond多层结构中声表面波(surface acoustic wave,SAW)传输特性进行有限元(finite element method,FEM)分析.深入分析了多层结构中声波的色散特性,直观地展现了表面波向漏表面波的转化过程,研究了Al电极层厚度和SiO2缓冲层厚度对声表面波的影响.基于微加工工艺研制出一系列不同结构的声表面波谐振器,并对其频率响应特性进行了测试.测试结果与仿真结果基本一致,其中,1阶模式的声表面波表现出较好的应用潜力,可用于声表面波滤波器的研制.     

曲面EBG结构表面波带隙特性研究

研究了3种典型EBG结构在曲面上表面波带隙特性,利用悬置微带线法,分析了曲面EBG结构带隙特性与其结构参数及曲率的关系。结果表明,曲率对表面波带隙的影响不是太明显,只是带隙中心频率有稍微的下降,介电常数与介质厚度对带隙影响规律与平面上一致。这一结论对在圆柱共形天线上应用高阻表面结构有一定的指导意义。     

表面波波导理论的研究

表面波是一种沿两媒质之界面传播的电磁波.本文论述了表面波波导理论的若干进展,重点放在平面结构和圆柱状结构的理论分析上.1899年,A.Sommerfeld最早提出,TM型表面波可沿一根具有有限电导率的无穷长圆柱导线传传输.1950年,G.Goubau最先在论文中论述了有电介质复盖的单导线的状态.上述的Sommerfeld线（SW）和Goubau线（GW）用在微波作远距传输或用作天线馈线.本文对平面的表面波结构、SW和GW作系统分析,使用一个统一的观点和方法——特征方程法.文中介绍了近年来使用的新原理,即用一根裸露的导线用来在太赫波波段传送电磁波.     

微带结构中的表面波分析

由于微带结构复杂化和多样化,表面波对其影响也越来越复杂.分析了表面波的物理性质,从谱域格林函数出发,找出谱域格林函数的极点与表面波的关系,求得其中的表面波成份.为了便于分析,将谱域格林函数表示为TM模式和TE模式,并对TM和TE模式的极点分别进行提取.针对其极点的性质,对极点在上里曼面和下里曼面分别进行围线积分,从而有效地求解极点的留数,进而求出表面波成份.通过分析频率、介电常数和介质厚度对表面波的影响,得出电长度对表面波的重要作用,为改善微带结构的性能提供依据.