各向异性介质填充矩形波导的FDTD分析

从麦克斯韦方程推导出用时域有限差分（FDTD）法分析电各向异性介质填充波导问题的差分公式;在MATLAB平台上,编程实例计算了电各向异性无耗介质完全填充矩形波导TE波部分模式的截止频率,计算值与理论值吻合较好;分析计算了矩形波导尺寸变化及电各向异性非单轴介质加载厚度对TE波截止特性的影响。     

铁氧体片对称加载矩形波导中的TEM场区

本文证明了铁氧体片对称加载矩形波导中可以存在TEM场区,并且导出了加载铁氧体片厚度、铁氧体特性以及微波频率之问所满足的关系式。     

非对称加载旋磁介质矩形波导中的TEM场

本文全面得出了矩形波导中加载旋磁介质可以出现TEM场区的特性,并导出了全部四种磁化状态下的特征方程以及出现TEM场时的介质参数、尺寸和电磁波频率之间的关系式。     

非线性包层矩形波导Ey00模的"平台形"场分布

通过对芯区为线性介质、包层为非线性自聚焦Kerr介质的埋入型矩形波导的理论分析和数值计算表明:当模折射率等于芯区折射率时,E y 00模芯区的场呈现等振幅的"平台形”分布而四周包层的场则急剧衰减;在模折射率分别小于和大于芯区折射率时,Ey00模芯区场分布分别成为上凸和下凹的曲面.并指出,光波导芯区中出现均匀场会在光波导、光电子、光子器件中有潜在的应用.     

填充层状电介质矩形波导中的电磁波

令向量位的方向垂直于介质分界面，由Maxwell方程可以得到Ey和Hy模的分量按本征函数系的展开式。为了得到本征函数的本征值，必须导出在Ey模和Hy模中的本值方程。在各层介质中kx有相同值，kz亦然，因此K^2=k^2x kx^2也具有相同的值kx可以直接由边界条件得到，而各层介质中的K必须通过边界条件与连续性条件求解。在由场分量的边界条件和连续性条件导出的线性方程组中将本征函数的系数视为未知数，令方程组具有不平凡解，得到ky的本征方程，利用ki^2=K^2 k^2yi(i=1,2,3)，再将此方程转换为本征方程。由本征函数的正交性还得到了本征函数的归一化系数。     

矩形波导填充左手介质传输特性的FDTD分析

通过简要介绍左手材料的奇异特性,给出了冷等离子体模型左手材料的时域有限差分（FDTD）法的差分格式.并通过编程实例计算了左手材料加载矩形波导时不同介电常数和不同加载厚度下TE模截止波长的变化趋势.     

非线性包层矩形波导E_(00)~y模的“平台形”场分布

通过对芯区为线性介质、包层为非线性自聚焦Kerr介质的埋入型矩形波导的理论分析和数值计算表明 :当模折射率等于芯区折射率时 ,Ey0 0 模芯区的场呈现等振幅的“平台形”分布而四周包层的场则急剧衰减 ;在模折射率分别小于和大于芯区折射率时 ,Ey0 0 模芯区场分布分别成为上凸和下凹的曲面 .并指出 ,光波导芯区中出现均匀场会在光波导、光电子、光子器件中有潜在的应用     

PMOBG法用于类矩形波导的模式分析

用边界形状摄动法（PMOBG）研究具有一维扰动壁的矩形波导问题并对其进行了模式分析.为此，首先将边界条件变换为可以用摄动方法处理的形式，再用伸缩参量法将支配方程分解为ε０阶和ε１阶问题，借助于微分方程的可解性条件得到解.作为与规则矩形波导的比较，讨论了边界形状扰动对波导中的模式简并、传输参量和场结构的影响，并将这一影响归结为对边界形状摄动因子（PFBG） 和相对截止波长摄动因子（PFRCW）的分析.     

用平面波法分析矩形波导场模式理论

用平面波法分析了矩形波导场模型理论及其似输特性,有物理图谱清晰,各参量物理意义明确等优点,分析了结果同分离变量法一致。     

矩形波导中激励探针电流分布的研究

应用矩量法计算了矩形波导中激励探针的电流分布，显示出在探针长度接近波导高度时，其电流分布的变化情况。     

矩形波导加载左手介质的场特性

简要介绍了介电常数ε和磁导率μ同时为负的左手介质的奇异特性。利用场分量匹配法给出了矩形波导对称加载单片左手介质时的场特性,并求出了色散方程。在此基础上分析了单片左手介质对称加载矩形波导时不同介电常数和不同加载厚度下截止波长的变化趋势,同时绘出了不同介电常数时的β—ω曲线,在传输常数为实数时,群速度很低甚至趋近于零。     

矩形波导中TE10波的特性分析

TE10波是矩形波导的主模.本文从电磁波的波动方程和麦克斯韦方程出发,导出TE10波的场量结构、矩形波导壁面上电荷电流的分布及TE10波的传播参数,并对其特性进行深入分析,最后归纳出TE10波在矩形波导中传输时的一些显著特点及在实际中的应用.     

在矩形波导管内建立TEM场区的工作条件

用平面波法探讨了在双介质片加载的矩形波丑中建立了ＴＥＭ场区的各种可能性,提供了设计中计算频率的完整公式,理论上证明了在同材料不同厚度或同厚度不同材料的两介质片加载的矩形波导空气域中也可能传输ＴＥＭ波。     

加载介质矩形波导截止特性的研究

用线性有限元法对加载介质矩形封闭金属波导的截止特性、主模工作带宽进行数值计算,并绘制出模场分布图,这对加载介质波导的求解及工程设计具有一定参考价值。     

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。     

单负材料填充包层的矩形波导模式特性

【目的】通过求解矩形波导模式特征方程,计算矩形波导横向场分布,研究电磁波在单负材料矩形波导中的传播特性以及该波导参数对其导模Exmn的影响规律。【方法】基于电磁场的波动理论和马卡梯里假设,利用图解法对波导有效折射率及横向电场分布进行求解,并分析波导模式的频率色散关系。【结果】该矩形波导的传播模式Ex0n和Ex1n为x方向衰减的表面模,仅当m1时,波导的传播模式才是振荡导模;固定波导芯子层厚度不变,当导波频率增大时,高阶模向高频方向移动的速度比低阶的快;保持m1,当m或n增大时,Exmn模式的截止点均向波导孔径增大的方向移动,且相邻模式的截止间距相等。【结论】单负材料包层的矩形波导既支持存在低阶表面模的条件,也支持存在高阶振荡导模的条件,波导孔径大小对导波模有很好的调制效果,可实现宽孔径多模传输和小孔径单模传输的功能。     

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。     

矩形波导中部分填充介质特性分析的有限元—边界元耦合法

应用伽辽金有限元－边界元耦合法分析了在矩形波导中沿Ｅ面部分填充任意截面形状介质柱后的散射特性,编制了一个计算机程序,分别对几个算例进行了计算,结果与已有文献值一致．     

任意截面介质填充类矩形波导传输特性的分析

为了分析任意截面介质填充波导问题,建立了一种直线法分析模型,并得到了这种波导的特征方程．以介质条填充的矩形波导为例对该模型进行了验证,结果与相关文献一致．对介质条填充矩形波导的主模和次低模的色散特性和截止特性进行了数值计算,得到了一些有意义的结果．该方法对处理电磁场边值问题有一定借鉴意义．