基于有限元的多脊波导传输特性的数值分析

将有限元方法引入到多脊波导传输特性的讨论中,求解了一对脊、三对脊、五对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,分析了随着脊对数的增加三种波导传输特性的变化以及脊宽度变化、脊与脊之间距离变化对波导传输特性的影响,并给出了相应的计算数据和图示.     

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.     

基于有限元的一类脊波导传输特性分析

为了寻找传输特性更优良的脊波导结构,本文提出了一种新的脊波导。并应用有限元法对这种结构的单脊波导与双脊波导的截止特性及单模带宽作了分析,给出了主模及第一高次模的场结构图。结果表明其截止波长与单模带宽都要远比同尺寸的矩形脊波导大。进一步分析了填充介质的这种脊波导的截止特性,结果表明填充不均匀介质比的截止特性比填充均匀介质的脊波导更好。     

矩形双脊波导传输特性研究

为了寻找最佳传输特性的波导结构,通过矩形波导内电磁波的波方程、矩形波导内截止波长特性,结合微扰理论以及时域有限差分法研究矩形波导、双脊波导内电磁波传播特性,计算分析矩形波导、双脊波导截止波长随波导结构尺寸的变化。结果表明:双脊波导的脊间距越小,单模带宽越大,矩形双脊波导的截止波长较同尺寸矩形波导大;模拟的双脊波导内电磁波主模与第一高次模的场结构图显示,在对称双脊波导的脊点处场强变化、能量损失最大。     

LCP共面波导弯曲结构的时域分析

文中根据时域反射理论,运用HFSS电磁仿真软件,在时域中对基于柔性衬底——液晶聚合物的共面波导传输线的传输特性进行仿真分析,以及传输线弯曲变形对传输特性的影响,从时域曲线中直观判断出发生弯曲的位置以及弯曲带来的反射量,比较了不同弯曲位置以及不同弯曲角度对共面波导传输线传输特性的影响,并且结合实际测量对仿真结果进行了验证。     

山字形脊波导截止特性的FDTD分析

提出用时域有限差分(FDTD)法分析山字形脊波导的截止特性,给出了真空条件下山字形脊波导主模的截止特性,并与其他方法的计算结果进行对比;分析部分各向同性线性均匀介质填充山字形脊波导时主模的截止波长,给出了主模截止波长在介质参数εr变化时对主模截止波长的影响;分析比较了山字形脊波导填充不同介质时的截止特性.     

一种新型枕形波导的有限元法分析

研究了一种新型的枕形波导,该枕形波导一方面考虑到矩形波导管的变形,另一方面又有优于矩形波导的优点,其特性阻抗小,易于和低阻抗同轴线、微带匹配,在传输相同波长电磁波时有较小的波导尺寸.分析了枕形波导的截止特性、带宽特性及主模的阻抗特性.     

基于非对称脊波导的缝隙天线研究与设计

研究了一种基于非对称单脊波导的宽边缝隙天线.在Taylor综合法的基础上计算了非对称单脊波导缝隙天线的缝隙辐射参数,设计了一个11元副瓣电平为-25dB的非对称单脊波导缝隙天线,利用HFSS软件对其进行建模仿真,并对缝隙天线的参数特性作了分析和优化.结果表明,所设计的非对称波导缝隙天线不仅尺寸较小,而且具有良好的带宽和低副瓣特性.     

直角皱纹脊慢波波导的研究

本文计算了直角皱纹脊波导慢波主通带上下二端的截止频率,给出了上下截止频率随尺寸变化的一组曲线。在九个试验样品上做了实验研究,理论和实验值吻合较好。本文后部分给出了沿皱纹脊波导壁横向场分布的测试图。文中还讨论了尺寸对色散特性的影响、场分布的频率特性以及皱纹脊波导的特点等。     

海上蒸发波导多径传输建模

文中对电波在海上蒸发波导内的传输模型进行研究,在设定的波导模型下研究海面环境和蒸发波导对射线幅度衰减的影响.在不同海面情况进行仿真给出电波衰减模型.文中详细分析了海洋环境对波导内传输信号影响的程度.通过射线追踪技术研究蒸发波导的多径参数及其分布,给出到达角、到达高度分布的参考模型,得到传输100 km后信号的多径时延在10-9～ 10-7s之间.并据此建立蒸发波导多径传输模型.     

2D-3D异质结结构中集成波导的优化

为了探究光子晶体在多方向上的传输特性,采用时域有限差分方法系统地设计、模拟和分析了太赫兹波段下2D-3D异质结结构中的波导集成器件。通过对垂直波导和输出波导的优化设计发现,减小垂直波导中邻近微腔之间的旋转角度可以有效提高集成波导的传输效率;增宽输出波导时,导带范围和传输效率进一步得到了改善。另外通过设计研究了多方向传输的集成波导器件,证明其各方向都具有良好的传输效率。     

新型缝隙波导的研究与分析

本文在用色散图法分析了目前主要存在的两种能够传输准TEM波的缝隙波导的特性基础上,设计了一种能够传输准TEM波的新型平行板缝隙波导,通过对色散图的仿真研究其缝隙高度对波导传输特性的影响以及通带范围内波的模式特性,该缝隙波导具有相对较大缝隙尺寸,使其能够方便地应用于测量具有周期结构的人工电磁材料电磁参数.     

SOI脊形光波导的设计与研制

利用有效折射率的数值解法,计算出了SOI脊形光波导的有效折射率.由此得到SOI脊形光波导传输单模光波时内外脊高b,h及脊宽W的尺寸.在此基础上研制了SOI光波导,测得其传导损耗为0.87dB/cm.     

弯曲对长周期光纤光栅透射特性的影响

讨论了长周期光纤光栅弯曲时引起的波导弯曲、光纤截面变形和纤芯折射率分布改变等对其透射特性的影响。用等效直倾斜二次方啁啾的长周期光纤光栅理论,分析研究了光栅轴向倾斜对长周期光纤光栅透射特性的影响,给出了等效光栅的周期、啁啾系数的近似公式,用传输矩阵方法进行了数值计算。     

单个散射杂质对电子波导影响的理论研究

本文用一双波导模型模拟漏波导，用δ函数模拟散射势，从理论上研究了单个散射杂质对漏波导传输特性的影响，结果表明，波导中即使存在单个散射杂质也会极大地影响无杂质漏波导中所观察到的电导台阶和隧穿电流的振荡，而位于隧穿势垒外的散射杂质对电导和隧穿势电流的影响均忽略，计算结果还显示，当散射势足够强时，其影响将趋于饱和，散射杂质对波导中的每一传播模的影响也作了讨论。     

梯形隧道中人引起的色散现象

梯形隧道是铁路和煤矿井下等环境中常见的一种隧道，可将其视为波导，人群的存在破坏了波导的均匀性，波导的传输模式也发生了变化。本文用有限元方法研究了人群对梯形隧道中电磁波传输特性的影响。根据计算结果可见，当有人群存在时，梯形隧道具有色散现象，并且，当工作频率较高时，色散效果比较显著：当工作频率较低时，色散效果减弱。其结果对发展地铁、煤矿井下等有限空间的无线通信具有参考价值。     

弯曲光子学波导定向耦合器

采用数值模拟的方法,利用光束传输法(BPM)研究了光波在弯曲型光子学波导耦合器中的动力学传输规律。发现波导的折射率调制深度、耦合器之间的间距、每个波导的弯曲振幅都对光波的传输行为有很大的影响。此结果为利用弯曲波导调节和控制光波传输,实现全光开关和定向耦合器提供了新的思路和方法。     

作波分复用最佳楔形平面阵列波导光栅传输模式特性的研究

采用楔霰平面阵列波导研究了其传输特性，建立了最佳数学模型，对于渐变波导光栅输入Bloch模转换成平面输入波讨论得到其AWG的传输效率及模式－幅值函数。楔形平面阵列波导能够作光局域网的星形耦合器和波分复用器。     

氧化物单模脊形光波导分束器的优化设计及制作

通过改进光波导的有效折射率法(EIM)方法,定义新的归一化参量,得出了脊形光波导模式归一化本征方程及单模条件的简单表达式.新的脊形光波导单模条件突破了以往理论对归一化外脊高(r)的限制,允许脊形光波导的参数r的取值进入r0.5的范围,据此设计制作了单模工作的氧化物脊形光波导.新定义的归一化参量对分析计算脊形光波导具有通用性,为优化设计脊形光波导及其单模结构参数提供了便利性和更大的灵活性.     

含点缺陷的光子晶体波导传输特性的研究

运用FDTD算法研究了含点缺陷的光子晶体波导的传输特性。首先分析了该波导的传输谱,然后动态模拟了光与波导相互作用的过程。结果表明在光子晶体波导中引入点缺陷有利于对光的控制,从而对光子晶体波导器件的设计有着一定的理论指导作用。