用矩形介质波导构成毫米波电路时的若干问题

随着毫米波、亚毫米波技术和集成光学的发展,介质波导的应用越来越广.Marcatili对矩形介质波导进行了理论分析,得到了近似的色散关系,但在工程设计时使用不很方便.在本文中我们将它变换一下形式,这样可更便于决定单模工作范围.本文提出了一种测量介质波导波长的方法,并将实测的结果与用Marcatili公式计算所得的结果进行了比较.对介质波导的波阻抗我们也进行了计算.最后介绍我们制作的八毫米波段介质镜象线裂缝天线的实验结果.     

条形介质波导与定向耦合器的新解法-叠代矩量法

本文给出用以精确计算各种条形介质波导导模色散曲线与场分布以及矩形芯双沟道定向耦合器耦合长度的一种新解法:叠代矩量法,给出用于计算的有关公式.计算结果与精确的计算机数值解法符合甚好,且简便易行,容易推广到其它矩形芯波导结构。     

覆盖高介电常数薄层介质波导传输常数的计算

本文介绍一种用有效介电常数(EDC)法计算介质波导传输常数时的修正方法,具体计算了覆盖高介电常数介质薄层的介质镜像波导和陷波镜像波导的传输常数。实验测量了覆盖高介电常数介质薄层的陷波镜像波导的导波长,数值计算得到的导波长和实验测量结果相当符合。     

基于双面金属包覆介质波导灵敏度的研究

通过对双面金属包覆介质波导色散方程的微扰近似,得到当波导层为亚毫米量级时有N→0超高阶导模与偏振无关的特性.并定义了灵敏度,同时得到了灵敏度与有效折射率、厚度、波长和介电常数的关系,当有效折射率趋于零时,超高阶导模具有极高的灵敏度.     

带孔金属腔屏蔽性能的传输线法研究

应用一种新颖的传输线方法对两端开孔的矩形金属腔体的电磁屏蔽性能进行了研究.模拟发现,传输线方法预测的屏蔽结果与用FDTD方法模拟的结果能够比较好地符合.说明用传输线法模拟复杂腔体的电磁屏蔽性有效.     

矩形折线波导光学特性分析

给出一种矩形折线波导光学特性的理论分析方法,并以在GaAs衬底上形成的聚酰亚胺P.I./SiO_x(x≈2)矩形介质波导的偏折为实例进行了计算和讨论。     

高频电子设备机壳散热孔电磁辐射特性分析

随着高频电子设备的增多和布局越来越密集,为使设备间能够互不干扰的正常工作,兼顾设备的散热性和电磁兼容性就成了一个非常突出的问题。该文从高频电子设备机壳散热孔的辐射场入手,对机壳上所常开的矩形孔、圆形孔的辐射场采用解析法进行了分析计算,并对二者的辐射场进行了分析比较,在电子设备机箱上开散热孔,若已知外来电磁波频率,即波长一定时,所开的矩形孔的宽边尺寸应控制在w≤0.1λ以下,矩形缝隙的尺寸越小越好,且缝隙的长宽比l/w越大越好。在开孔面积相同的条件下,圆形孔的辐射比矩形孔的辐射要小,所以尽量开圆形散热孔,且孔的直径尽量控制在2a≤0.1λ以下,此时孔的辐射比较小,对外部设备及对内部电路的影响比较小。     

基于双面金属包覆介质波导灵敏度的研究

利用双面金属包覆介质波导色散方程,通过微扰近似,当波导层为亚毫米量级时有N→0的特性,得到超高阶导模与偏振无关.定义了灵敏度,得到了灵敏度与有效折射率、厚度、波长和介电常数的关系,当有效折射率趋于零时,超高阶导模具有极高的灵敏度.该理论在制备生物传感器、光电子器件中具有指导意义.     

椭圆外导体同轴传输线族的特性阻抗

文章提出用常数单元法计算椭圆外导体同轴传输线族的重要参数－－特性阻抗。为检验边界元法的计算精度,边界元法计算了有准确参考值的椭圆外导体－圆柱内导体、矩形内导体同轴传输线族的特性阻抗。以前从未见报导的椭圆外导体－正三边形内导体、正方形内导体同轴传输线族的特性阻抗数据也一起给出,为工程设计提供可靠的参考数据。     

压电陶瓷矩形薄板振子的弯曲振动研究

在矩形薄板四边自由及简支两种边界条件下，导出了振子共振频率方程的解析表达式，研究了弯曲振动压电陶瓷矩形振子共振频率与其振动模式、几何形状及尺寸之间的相互关系．矩形截面压电陶瓷细长棒的弯曲振动以及细长条矩形振子的条纹模式弯曲振动，可以由本文理论直接导出．实验结果表明，振子弯曲振动共振频率测试值与理论值符合较好     

新颖波纹截面薄壁圆管的耐撞性

提出一种新颖的波纹薄壁圆形结构,采用数值对比分析方法,分析不同波纹截面形状对薄壁结构耐撞性的影响.结果表明:对于同一外截面形状的波纹,波纹内截面形状的变化使吸能相差10%;外截面是矩形的不同内截面波纹结构的吸能性要高于外截面是圆形的不同内截面波纹结构,其中,外截面为矩形,而内截面为圆形的波纹结构具有最优的吸能性,比外截面为圆形,内截面为矩形的波纹结构的吸能性提高34.5%;波长对薄壁结构的耐撞性也具有较大的影响,波长为7.8 mm的波纹管具有较好的耐撞性;与无波纹结构的圆管相比,外截面为矩形,内截面为圆形的波纹薄壁管在不影响吸能的情况下,可以使峰值力降低50.8%.     

基于等效传输线模型的腔体场分布快速算法

为实现外部电磁波照射下矩形金属腔内各点场值的快速有效计算,本文以等效传输线模型(TLM)方法为基础,建立孔缝耦合模型进行计算分析并编程实现.计算结果表明,等效传输线模型方法与三维全波分析商业软件的模拟计算结果吻合,但计算时间大大缩短.并且该方法计算结果与实验测量结果基本吻合,说明采用等效传输线模型算法计算腔体内的场分布是有效可行的.     

椭圆介质波导的射线分析

本文用射线光学的方法分别分析了椭圆阶跃形介质波导内存在的“耳语廊”模和“反弹球”模,并给出了这两种模式相应的传播常数表达式,其计算结果与精确计算机数值分析的结果相比,在非近截止区,两者符合很好.本文的方法可处理任意偏心率值的椭圆介质波导,要比其它方法简单,亦便于使用.     

水能回收装置蜗壳内流场的CFD分析

基于叶片式流体机械的工作原理研究开发出一种无活动导叶卧式轴流式水能回收装置.为了优化结构、保证性能和提高水能回收效率,采用CFD技术对其蜗壳的内部复杂紊流流场进行三维黏性流动的数值模拟,以取代模型试验和缩短研制周期.通过对该装置流场的CFD数值模拟和可视化分析结果表明,圆形断面的蜗壳进水均匀,形成的速度环量比矩形断面的更好,为水能回收装置引水部件的结构优化设计提供了依据.     

矩形截面的均弯波导管

本文用耦合传输线理论研究了矩形截面的均弯波导管中各模式相互耦合的规律,确定了各模式的阻抗参量和导纳参量,并计算了E面和H面矩形均弯波导中主模式的截止频率和波导波长。     

真空中绝缘子闪络前表面电荷分布的二维仿真

基于真空闪络的二次电子发射雪崩(SEEA)模型,针对片式有机玻璃PMMA和氧化铝陶瓷两种典型绝缘材料,利用蒙特卡罗法仿真研究了平面圆形及矩形对称电极系统中绝缘子表面电荷的二维分布.仿真结果表明:在靠近阴极处的绝缘子表面存在小范围的负电荷区,而后变为较大范围的正电荷区;随外施电压的提高,绝缘子表面的正电荷区域及密度增大,而负电荷区域及密度减小;二次电子发射系数较小的PMMA绝缘子表面正电荷密度较低;由于圆形电极表面电场分布较矩形电极系统不均匀,其电荷密度分布更不均匀.将仿真结果与他人的实验结果进行了分析对比,发现两者比较接近.     

交叉型矩形介质波导定向耦合器

介质波导定向耦合器可有多种形式,如文[1]中叙述的平面型介质波导定向耦合器,文献[2]中的在介质镜像线接地板上开孔后由两根镜像波导构成的定向耦合器等.这些耦合器如果要和其他元件连接(例如要进行耦合器的特性测试等),常常要增加一个弯曲的介质波导段作为过渡.而由计算及实验可知,仅当此弯曲段的曲率半径R>>8π~2γ_0~3/λ_0~2时(γ_0为离开介质波导的距离,在该处场值衰减到1/e,λ_0为自由空间波长),弯曲段的辐射损     

X型与圆形冻结管单管冻结温度场数值对比分析

运用有限元软件分别建立X型冻结管和圆形冻结管单管数值模型,分析了 2种冻结管单管冻结40 d后冻土帷幕的基本状况,并设置3条观察路径,对比分析采用不同冻结管冻结各路径上观察点温度的变化规律,以此来比较2种冻结管冻结效果的优劣.实验结果表明:冻结40 d时,X型、圆形冻结管分别形成一个近似矩形、圆形的冻土帷幕;采用X型冻...     

大型铝压铸模板设计中的有限元法与CAD

用材料力学的常规方法对矩形和圆形模框的厚度及动模支承板厚度进行了较详细的推导和计算，针对动模支承板的实际最大工作应力值常常大于常规公式计算值，采用两种方法为其强度的可靠性设计提供依据，即有限元法和增加支撑的措施，使其强度和刚度都获得明显改善。     

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。