分析任意截面波导结构的非交叉网格时域有限差分法

本文提出了一种用于分析波导结构特征值的非交叉网格时域有限差分方法．采用二阶的Ｌａｘ－Ｗｅｎｄｒｏｆ有限差分算法来建立任意截面波导结构中ＴＭ和ＴＥ模的计算模型．对矩型和圆柱波导作了计算，并将数值计算结果与解析结果进行了比较，验证了该方法的可靠性．     

任意横截面形状波导本征值的FD—TD分析

讨论了任意横截面形状波导ＴＥ、ＴＭ模本征值的时域有限差分（ＦＤＴＤ）分析方法．通过对多种横截面形状波导主模和高次模截止频率的计算以及与已有结果的比较，证实了该方法的精确性和有效性     

用FDTD法计算部分介质填充波导的截止频率

给出用时域有限差分（FDTD）方法计算电磁场问题的差分格式，详细介绍了FDTD法分析介质填充波导截止频率的计算过程。实例计算了空心矩形波导的截止频率，并与理论值进行比较；计算了填充部分介质时矩形波导和双脊波导的截止频率，获得了三脊波导的归一化截止频率谱图，给出填充不同介质时各主模式的截止频率。     

填充介质的圆形槽波导的分析

采用模式匹配法对填充电介质的圆形槽波导进行了分析．根据满足边界条件的一系列电磁场方程，推导出填充电介质的圆形槽波导的特征方程．在改变相应的一些条件后，该特征方程分别被简化为圆形槽波导的特征方程和圆波导的特征方程．在特征方程的基础上，计算出几种模式的ω-β曲线，得到在加载不同介质后模式截止频率的变化：随着介电常数的变大，模式截止频率有变小的趋势．这些结论为今后研究加载介质的圆形槽波导的应用奠定了一定的理论基础．     

非对称双脊波导的有限差分法分析

从泰勒级数法出发推出直角坐标系下电磁场纵横关系的亥姆霍兹方程的差分公式,实例分析了对称双脊波导的电磁场场域、截止频率,并分析了非对称双脊波导结构的变化对截止频率的影响。计算结果表明,有限差分法是分析脊波导的一种有效方法。     

列车对矩形隧道中电磁波传输特性影响的带脊波导分析法

通过从矿井隧道的实际情况出发，把求解矿井隧道中存在列车时的电磁波传播特性问题归结为求解矩形正脊波导截止频率的问题。由矩形正脊波导中主模TE10波模的分布结构特征，用准静态方法近似的计算出等效电容和等效电感，从而计算出谐振频率fc，也就是矩形正脊波导的截止频率。并通过计算结果分析了矿井中列车的位置、高度和宽度对截止频率的影响。     

FDTD法计算波导截止频率时激励源的优化设计

分析了利用时域有限差分法结合傅立叶变换计算波导截止频率时激励源的设计方法,讨论了面源、线源、点源等不同空间分布的激励源对截止频率的影响,并提出了一种激励源的优化设计方法。该方法也适用于多连接波导截止频率的计算。     

列车对矩形隧道电磁波传输影响带脊波导分析

为求解矩形正脊波导的截止频率问题,把求解矿井隧道中存在列车时的电磁波传播特性问题归结为求解矩形正脊波导截止频率的问题。由矩形正脊波导中主模TE10波模的分布结构特征,用准静态方法近似的计算出等效电容和等效电感,从而计算出谐振频率,也就是矩形正脊波导的截止频率。并通过计算结果分析了矿井中列车的位置、高度和宽度对截止频率的影响。     

同轴终止于圆波导不连续性电容的变分解法

波导不连续性分析在波导谐振腔和滤波器的准确设计等方面具有重要意义.首先引入了同轴终止于圆波导的不连续性的等效网络,然后应用Rayleigh-Ritz变分法确定了等效网络中的等效电容的上下限值,等效电容的变分数值结果和HFSS仿真结果及文献中所给结果吻合得很好.结果表明若取变分法计算所得的上下限值的代数平均值作为等效电容值,则该值在从低频到不连续性结构的最低次消逝模(Evanescent Mode)的截止频率附近的绝大部分频率范围内同HFSS的有限元分析结果间的误差≤1%.     

波导截止特性和衰减常数的有限差分分析

文章提出用有限差分法计算波导截止频率、截止波数、衰减常数,推导出用有限差分法计算相关参数的计算公式,编程计算了矩行波导、L型波导和单脊型波导的TE、TM波的截止频率、截止波数及衰减常数,计算结果与解析解非常吻合,证明文章提出的计算方法是正确和可行的。     

矩形波导时域仿真中的激励源设置和参数提取

文章采用时域有限差分方法对矩形波导的多模截止频率和不连续性问题进行了分析,提出一种新的电磁流激励和电磁能量提取方法,求解矩形波导的截止频率,与单一的电流源激励方案相比,该方案能更有效地激励多种模式;为了在一次计算中抽取宽频带的散射参量,引入特征阻抗的概念用于分离入射电压波和反射电压波;通过对部分填充介质的三维WR-3矩形波导的数值实验,证明了该散射参量计算方法的可靠性。     

用非均匀网格FDTD法计算部分介质填充脊波导的截止频率

文章提出用非均匀网格FDTD法分析部分介质填充脊波导,给出了非均匀网格剖分的参数条件。实例计算了部分介质填充的双脊波导、三脊波导的截止频率,其结果与文献报道值吻合较好;计算了部分介质填充非对称脊波导的截止频率,并获得归一化截止频率谱图。在相同网格数下,本算法既具有良好的精度,又仅占用很少的内存和较短的运行时间,在短时间内能获得较满意的结果。     

FDTD 法求解对称与非对称 TEM cell 的截止频率

用ＦＤＴＤ法结合离散傅里叶变换在两维空间求解对称和非对称ＴＥＭｃｅｌ的截止频率。为模拟任意尺寸的内部导电板,采用了亚网格技术,计算了各种尺寸的对称和非对称ＴＥＭｃｅｌ的高阶模截止频率,讨论了ＴＥＭｃｅｌ截止频率与其尺寸的关系,对ＴＥＭｃｅｌ的设计具有指导意义。所得结果与已有文献的结果相吻合。     

一维层状二组元声子晶体的带隙研究

运用传输矩阵法数值计算了弹性波分别通过不同晶格常数、不同组元厚度比和不同复合周期数的一维层状二组元声子晶体的透射率,确定了带隙的起止频率和宽度。结果显示,晶格常数增大,起止频率和带隙宽度均变小;厚度比增加,起始频率几乎不变,而截止频率和带隙宽度几乎成线性增加;周期数增加,起止频率和带隙宽度均几乎不变。     

左手材料平板波导的特性研究

研究了左手材料平板波导中的电磁波传播特性,分析了此类波导与传统电介质平板波导性质上的差异,特别是在截止频率方面的差异.发现左手材料平板波导m=1导模是一个带通模,对于同一频率、同一模序数有可能存在着两种导波传播模式.     

热声热机谐振管截止频率选择机理

通过波导管理论的推导，对热声热机中谐振管的截止频率选择机理进行研究，导出谐振管中传播一维平面波的频率传播范围，阐述热声热机谐振管中一维平面波的传播机理，即谐振管截止频率选择的理论依据。理论研究结果表明：对于同样等效直径的矩形谐振管，其截止频率远大于圆形谐振波导管的截止频率；对于等效半径为2mm的微型热声制冷机的谐振管，当声速为343m／s时，谐振管的截止频率为50248Hz，实际的工作频率5500Hz，远小于谐振管的截止频率；在热声热机谐振波导管中只存在一维平面波传播，有利于合理布置热声热机的其他部件，达到优化热声热机的目的。     

用补偿法求解任意截面介质波导的色散曲线

本文用已知截面的波导匹配各种形状介质波导,并分别用面积补偿和能量补偿的思想,具体计算了几种形状的波导,所得公式简单,计算结果与精确值符合甚好.     

通过恰当控制入射光强度来准确测量普朗克常量

为了消除因光电流曲线的变化率的差异对确定截止电压的影响,提出了通过恰当地控制入射光强度,使不同频率的光电流曲线的变化率相同;为了消除光电流曲线的起始位置和线性部分的倾斜程度不同对确定截止电压的影响,提出了采用"平行等距法"确定截止电压;为了抑制漂移对测量的影响,提出了适当降低仪器的灵敏度,提高仪器稳定性的测量原则.实验结果表明:采取这些措施,测量普朗克常量相对误差由2.5%可降到0.7%.     

数字式可编程带通滤波器的研究

介绍一种新型的数字式可编程带通滤波器.该滤波器是由高通滤波器和低通滤波器串联组成的RC有源滤波器.传统的RC有源滤波器不能用数字量来控制截止频率,采用数/模转换器代替可调电阻,实现用数字量改变电阻值,从而达到改变截止频率的目的.该滤波器可与MCS-51单片微机直接接口.在所研制的智能化仪器中使用,获得了满意的效果。