铷频标中多层介质加载微波腔TE0模的谐振特性

采用模匹配法对铷原子频标中多层介质加载圆柱谐振腔TE0模的谐振特性进行了分析．通过计算多种填充复杂结构介质的圆柱谐振腔的谐振频率并与已有结果相对照，验证了该方法的正确性，在此基础上分析了影响谐振频率的一些主要因素．采用的方法精确、有效，其结论对于原子频标中谐振腔的设计及介质加载谐振腔理论的完善具有一定的理论指导价值．     

铷频标中多层介质加载微波腔TEo模的谐振特性

采用模匹配法对铷原子频标中多层介质加载圆柱谐振腔TEo模的谐振特性进行了分析.通过计算多种填充复杂结构介质的圆柱谐振腔的谐振频率并与已有结果相对照,验证了该方法的正确性,在此基础上分析了影响谐振频率的一些主要因素.采用的方法精确、有效,其结论对于原子频标中谐振腔的设计及介质加载谐振腔理论的完善具有一定的理论指导价值.     

铷原子频标中复杂微波腔HE111模谐振特性的分析

用模匹配法分析铷原子频标中微波腔加载复杂结构介质的谐振特性.通过导出HE111模的本征方程,计算不同结构参数对应的谐振频率,并与CST仿真结果进行对照.该计算结果与CST仿真结果完全吻合.结果表明,玻璃泡的外径的变化,玻璃泡内填充介质相对介电常数的改变以及玻璃腔泡的移动对该介质加载微波腔的谐振频率的改变具有一定作用.     

圆柱谐振腔中TM_(010)模的近似计算

本文用变分法对圆柱谐振腔中 TM_(010)模进行了近似计算,将结果与严格解进行比较,得到精确度较好的 TM_(010)模的谐振频率及场分布的近似表示式。     

基于改进介质微扰法的水膜厚度测量理论研究

为了解决圆柱腔内壁水膜厚度的测量问题,对水膜厚度测量公式进行校正,分析了交变电场下电介质内的极化过程,推导了交变电场作用下电介质内电场的表达式.由于在交变电场作用下,谐振腔内壁水膜内的电场会发生变化,用准静态法近似介质微扰公式不再适用,基于推导的交变电场作用下电介质内的电场方程,对谐振腔介质微扰公式进行了改进.利用HFSS软件分别仿真分析了同轴腔和圆柱腔在不同频率、不同介质下微扰前后介质内电场大小的变化,将仿真数据和理论计算数据进行对比,证明了交变电场作用下电介质内电场方程的正确性.基于改进后的介质微扰公式,建立了圆柱腔内壁水膜厚度和谐振频偏之间的关系模型,将仿真数据与介质微扰公式改进前后理论数据进行对比分析,结果表明:在同一水膜厚度下,使用改进后微扰公式得到谐振频率较实际仿真数据更加吻合,谐振频率的理论与仿真误差至少提高了35.7%.     

用多极理论分析轴对称介质加载微波谐振腔

从电磁场方程出发，推导出用多极理论计算轴对称介质加载微波谐振腔谐振频率的本征值方程，给出用多极理论分析轴对称介质加载微波谐振腔的基本原理和计算过程。三个工程实例的计算结果表明：用多极理论分析轴对称介质加载微波谐振腔，不仅具有较高的计算精度，而且可以很方便地应用于各类轴对称介质加载微波谐振腔对称模式本征值的分析与计算，多极理论是分析轴对称介质加载微波谐振腔谐振频率的一种有效方法。     

单模光纤偏振特性实验研究

1 单模光纤的偏振特性单模光纤中传输的基模 HE_(11),在光纤截面内,可看作是由电场振动互相垂直的两个本征线偏振模合成的,即 HE_(11)由 HE_(11x)和 HE_(11y)合成。在理想光纤中,HE_(11)模是在各向同性介质中传播,其传播常数β_x=β_i,即 HE_(11x)和 HE_(11y)模简并。因此,在理想光纤中传输的光,其偏振态不会发生变化、在非理想光纤中,或由于外界对光纤的扰动,会引起各向异     

椭圆谐振腔谐振模式场分布的计算

通过分离变量的方法,利用椭圆谐振腔所满足的边界条件,得到椭圆谐振腔内所有模式的电磁场分布的解析表达式,由此可判断TM_(010)~e模和TM_(111)~e模是椭圆谐振腔的2个最低模式,从而得到这2个模式的场分布的解析表达式.通过数值计算,给出椭圆谐振腔中2个最低谐振模式TM_(010)~e模和TM_(111)~e模在某一横截面的场分布图,这对形象直观地认识椭圆谐振腔中电磁场的分布,把握椭圆谐振腔各式模的特性具有重要的意义,计算结果为椭圆谐振腔的设计提供理论依据.按照同样的方法可计算其他模式的场分布图.     

温度自动补偿信道滤波器用微波介质材料的研究

作为介质加载同轴谐振腔滤波器用介质材料,其最重要的性能指标是具有能充分补偿谐振腔谐振频率温度系数的材料谐振频率温度系数.作者就这一核心问题,对(Zr1-xSnx)Ti O3微波介质材料的谐振频率温度系数的调节和品质因数Q值的提高进行了研究,当(Zr1-xSnx)Ti O3微波介质材料的谐振频率温度系数调节到10.66ppm/℃时,滤波器的频率漂移在-40～85℃温度范围内可控制在500kHz以下.同时,当材料的Q值达到9000(5GHz)以上时,滤波器通带波形的矩形系数得到明显改善,选择性能达到使用要求.     

一种微波等离子体腔的模式分析

利用变分法对一种微波等离于腔中的主要模式进行了分析;导出了H_(11n)、H_(01n)、E_(01n)等模式的谐振频率的计算公式,由此计算H_(111)模的谐振频率,与实验结果进行了比较.     

A research on high-temperature permittivity and loss tangent of low-loss dielectric by resonant-cavity technique

Resonant-cavity technique was introduced to measure the permittivity and loss tangent of low-loss dielectrics. The dielectric properties at 9-10 GHz are measured accurately at the temperature up to 800 ℃ by the resonant cavity technique. The only electrical parameters that need to be measured are quality factors （Q） and resonant length （L） of resonant cavity loaded and unloaded with dielectric sample. Moreover, the error caused by thermal expansion effect was resolved by error analysis and experimental calibration.     

高次模碳纤维微波加热装置的设计与实验

为了使T300碳纤维达到微波石墨化的反应温度,需要对其进行微波加热实验。设计了一种基于TM_(110)高次横磁波模式的碳纤维微波加热装置,该装置是一种圆柱形谐振腔,腔体两侧分别存在一个轴向电场最大值区域,理论上可以同时加热多束碳纤维。为了保证碳纤维的加热效率,在设计时需要同时兼顾腔体的谐振频率和阻抗匹配特性。使用仿真软件优化了耦合点的具体位置,并对优化后的圆柱形谐振腔进行了多物理场的耦合仿真。仿真结果表明:出口处碳纤维的表面温度最高,且靠近耦合点的左侧碳纤维温度高于右侧。实验结果与仿真结果较为吻合,验证了碳纤维微波加热的可行性和装置的有效性。     

非完全填充谐振腔微扰法测量介电常数实部的改进研究

基于有限元的数值计算方法对高介电常数介质加载的谐振腔作了数值仿真,发现谐振频率与介质插入深度基本呈线性关系.通过引入一个补偿因子对介质的插入深度进行补偿,提高了传统谐振腔微扰法在介质不完全填充时测量介电常数的精度,介质插入深度大于腔体深度的27%时,介电常数实部误差小于3%.     

薄膜材料复介电常数与复磁导率测试研究

采用谐振腔法对薄膜材料复介电常数和复磁导率进行了测试研究。依据腔内电磁场的特性及薄膜材料体积小的特点,采取了较大的模指数、高品质因数、小耦合系数等措施,设计了在2GHz频率下工作模式为TE105的矩形谐振腔。使用Agilent 8722ES络分析仪进行扫频反射测量,由放置试样前后腔的谐振频率和品质因数以及试样的体积等计算出薄膜材料复介电常数和复磁导率,该方法操作简便,准确性较高。     

AMC吸波体设计及其应用

对基于涡旋谐振环的AMC结构引入介质损耗,得到了一种“完美”吸波体,实现了单一频点2 GHz下较强的窄带吸波;然后加载集总参数元件拓展吸波体的频带宽度,在低频超宽带1.7 ~ 2.2 GHz范围实现了90%以上的吸收率,并对其吸波机理进行了分析;最后将宽带吸波体敷设到开缝腔体内壁上抑制腔体谐振,解决了屏蔽腔体的高谐振问题,开辟了超材料的一个新的应用领域。     

关于谐振腔品质因数的数值计算

本文讨论如何采用数值方法计算谐振腔的有载品质因数。讨论了谐振腔损耗电阻对输入阻抗谐振曲线的影响。利用所得结果 ,在采用数值方法计算谐振腔的有载品质因数的时候 ,可以用腔体的介质损耗代替导体表面损耗计算谐振腔的有载品质因数     

微波均衡器中微调螺钉的作用研究

微波幅度均衡器是由吸收型同轴谐振腔作为其基本结构单元多级级联实现,谐振频率主要通过改变腔长和探针插入深度来调节,同时改变微调螺钉也能影响谐振频率.论文从理论上阐述了微调螺钉对同轴谐振腔谐振频率的影响程度,在电场占优的地方,螺钉插入越深,降低谐振频率;反之,在磁场占优的地方,螺钉插入越深,增大谐振频率.并利用HFSS软件仿真子结构谐振腔的电磁场分布,从而确定微调螺钉的位置.根据微调螺钉对谐振频率影响的规律,采用补偿调试的方法还能减小温度对谐振频率的影响,同时,微调螺钉还能抑制寄生模的产生.     

回音壁模式圆盘形微谐振腔的设计及特性研究

针对光通信波段,分析了标准圆盘形结构和其他三种变体结构的WGM微谐振腔,讨论了通过改变传输波导和微腔之间的间距以及改变传输波导的几何形状对耦合系数的影响,基于FDTD算法,分别计算了四种结构的耦合系数、谐振频率、模场分布及品质因数等,发现模式的匹配程度和输入波导的弯曲损耗均对品质因数有影响,而四种结构的品质因数和耦合系数的变化规律相反,故具体应用中为了达到较高的耦合效率,须在较高的品质因数与较大的耦合系数之间进行折中,经比较得到了一种输入波导弯曲的优化圆盘形结构。