高T_c超导薄膜微波表面电阻的测量

根据电磁场理论，求解了在矩型波导中载有超导样品时反射系数和透射系数的严格表达式．在２ｃｍ波段上，用微波传输法测量了ＹＢＣＯ超导薄膜的微波表面电阻．测量结果表明：微波传输法是测量高温超导薄膜表面电阻的一种可行方案．文中还对测量结果及误差作了定性分析．

微波吸收材料的分块设计方法

通常的微波吸收材料采用单层或分层的设计方法 ,由于各层之间传输的电磁波的幅度和相位变化相互制约 ,不能独立发挥作用 ,因而不能更有效地提高吸收性能 ,展宽频带 .提出了微波吸收材料分块设计的新技术 ,给出了它的原理、方法和实例 .将微波吸收材料分成数块 ,每一块反射的幅度和相位可以单独控制 .精心调控这些幅度和相位 ,使合成的矢量幅值较小 ,就能在较宽的频率范围内 ,使总反射较小 .设计和实验结果表明 :利用现有材料 ,在 8～ 12GHZ 频率范围内可以设计出反射率优于 - 35dB的吸波材料 ,而 8～ 18GHZ 频率范围内可以优于 - 2 3dB .3～ 18GHZ 频率范围内的设计和实验结果都能使反射率优于 - 10dB .这样的结果是分层设计无法做到的 .

微波暗室吸波材料的分析和设计

本文从几何光学原理和射线跟踪法出发对微波暗室用吸波材料进行分析讨论 ,指出该材料的性能取决于角锥体界面上多次反射及材料内部的衰减 ,而这些又都决定于材料的 ε′和 ε″。利用计算机辅助分析和设计 ,使材料的吸收性能与材料的外形及参数相联系。

外壳为聚苯乙烯硬泡沫的角锥吸波材料

随着使用频率的降低 ,微波暗室角锥吸收体的高度也相应增加。传统的聚氨脂泡沫角锥吸收体由于在浸渍和烘干方面存在困难 ,因而不易制作。为避免聚氨脂泡沫角锥吸收体在大尺寸时浸渍和烘干的困难 ,以聚苯乙烯硬泡沫板为外壳 ,以聚苯乙烯泡沫小球和吸波材料混合体为充填物的新型角锥吸波材料已开发成功。聚苯乙烯泡沫具有低密度 ,高阻燃和低介电常数的特点 ,因而保证了吸收体的重量轻 ,阻燃好 ,吸收性能高的要求。而且吸收体表面平整 ,洁白 ,采光好。试验结果表明 ,50 0 mm高度的吸收体 ,在 2 .6～ 1 8GHz频率范围内 ,反射率基本上都优于 - 50 d

基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线

基于半模基片集成波导技术,提出了一种适用于微波集成电路的双频段缝隙天线。该双频段天线由馈电微带线,一段半共面波导结构和具有辐射缝隙的半模基片集成波导谐振腔构成,利用半模基片集成波导谐振腔的多模式工作特性实现了天线多频段特性。仿真和测试结果表明,该天线能同时工作在C频段(谐振频率5.74 GHz,S11=-21.86 dB)和X频段(谐振频率11.33 GHz,S11=-25.09 dB),不需要同时采用两个天线,具有便于和平面电路集成、体积小、结构简单、成本低等优点。

应用平面波展开法计算色散和各向异性二维磁性光子晶体的带隙

磁性光子晶体因其构成材料磁导率不为1且受外加磁场调节,近年来被广泛讨论,对磁性光子晶体能带的计算也随之成为热点.本文首度研究了由色散且各向异性材料构成的二维磁性光子晶体能带的计算方法,从Maxwell方程组推导出具有复杂电磁参数的周期结构能带计算的本征方程,对经典的平面波展开直接求特征值法做出改进,利用寻根方法计算出由Mg-Mn铁氧体圆柱和有机玻璃构成的三角格子二维磁性光子晶体在外加磁场下TM模式的能带结构.计算得到的带隙位置与相同结构的光子晶体全波仿真的传输谱相一致,与实际制备的磁性光子晶体样品的实验测量结果也相当吻合,证明了改进的平面波展开法在色散和各向异性材料构成的光子晶体能带计算中准确性和可靠性,进而肯定了平面波展开法在任意电磁参数特性的光子晶体能带结构计算中的适用性.

人工电磁超材料的电磁波调控特性

人工电磁超材料具有自然界材料所不具备的电磁参数,并且拥有可设计性和可灵活调节性质,可实现对电磁波传播性能进行新的调控,是近年来的研究热点.本文介绍了一系列运用人工电磁超材料调控电磁波传播的功能器件,包括非对称电磁波传输器件、可调节电磁波吸波结构、电磁波极化调制器件,磁性光子晶体、磁性左手材料和基于超导薄膜的太赫兹人工电磁超材料,这些器件运用人工超材料的特殊物理特性和参数可设计性,具有全新的功能和优势,有效提高了对电磁波的调控能力.

随机分布贴片构成频率选择表面的吸波特性研究

探讨了随机分布贴片构成的频率选择表面在吸波材料应用中的原理,提出了用随机分布的电阻贴片来拓展吸波带宽和提高吸收率。用有限元方法仿真分析了这种频率选择表面应用于吸波材料设计的可行性。讨论了表面占有率、表面电阻率以及分布形式对复合材料反射率频率特性的影响。仿真结果证明包含这种新型FSS结构的吸波材料可以很好地改善材料的吸波性能。

YBaCuO薄膜桥结的弱化制备及其保护措施浅探

该文介绍的是有选择性地弱化ＹＢａＣｕＯ／ＺｒＯ２（１００）薄膜制备Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ桥结的一种简洁方法，分析、讨论了该方法影响结参数的各种因素。最后。文中还给出了我们对薄膜器件的保护措施所进行的初步探索结果；使用涂覆有机物、射频溅射ＺｒＯ２等几种方法．取得了较好的效果。

一种全球通用的小型超高频标签天线设计

为解决小型超高频电子标签的全球通用性问题,基于耦合开口谐振环对提出了一种用于超高频射频识别的新型小标签天线。经优化设计后的标签天线在电压驻波比(VSWR)<1.22时的工作频带范围可以达到790～960MHz,覆盖了全球所有超高频射频识别工作频段。采用该天线和商业标签芯片实际制作了超高频射频识别标签。通过射频识别阅读器实测表明:所设计标签天线和设计结果一致,具有较好的工作性能,能够适用于多种工作环境。该标签天线具有体积小、结构简单、易于实现和成本低等优点。

具有一维EBG结构的微带耦合器

通过分析负载对微带线耦合器耦合性能的影响，提出了一种具有电磁带隙结构的耦合微带线模型，能有效地提高传统耦合微带线的耦合强度。利用一维电磁带隙结构的宽带带阻特性，设计制作了一种具有电磁带隙结构的微带耦合器，在8—12GHz的范围内耦合度达到-1dB以上，实验结果与仿真结果能较好地相吻合。

随机分布频率选择表面对材料电磁波吸收性能影响的实验研究

研究了由随机分布的电阻薄膜构成的频率选择表面(FSS)对复合材料电磁波吸波性能的影响。讨论了FSS中电阻薄膜的表面占有率,电阻薄膜的面分布状态以及电阻薄膜的面电阻等因素对材料反射率变化的作用。实验结果表明,在复合材料中加入适当表面占有率的FSS可以显著地提高复合材料在频率低端的吸收效果。具有非对称分布形态的FSS比对称分布的FSS能更好地改进复合材料的吸收性能,同时吸收性的改进也和导电膜的表面电阻有关。

基于粒子群算法的宽带电阻型FSS吸波材料优化设计

利用电阻型FSS吸波材料结构,结合粒子群算法优化设计了一种宽频带低剖面的微波吸波材料。通过设计不同的自适应度函数,探讨了优化策略对吸波材料设计结果的影响。在综合平衡宽带和低剖面的条件下,设计出的吸波材料,其-10d B带宽达到6.25~25.30GHz,而厚度仅为3.92mm。对设计结果进行了实验验证,结果证明了粒子群优化算法设计的有效性。所采用的计算流程可以全程自动进行优化处理。

粒子群算法在三维微带阵列优化设计中的应用

采用粒子群算法与微波仿真软件CST联合仿真的方法,针对拓展吸波带宽或降低吸波材料厚度的不同要求,通过设计不同的适应度函数,实现了对三维微带线阵列吸波结构材料的优化设计。设计结果表明,经过优化设计,吸波材料的吸波带宽可以增加30%,或在吸波性基本不变的条件下材料厚度减少15%。调节适应度函数中的权重,还可以有针对性地拓展吸波材料的频率低频段或高频段。所采用的计算流程可以全程自动进行优化处理。

金属线对结构中左手材料特性的实验验证

设计了由金属线长线对和金属短线对构成的复合结构左手材料。利用数值仿真和参数反演的方法获取并讨论了结构的等效电磁参数。实验测量了复合结构左手材料的传输特性和相位特性随厚度的变化,通过对仅有长线、仅有短线和复合结构的传输特性的对比,以及复合结构相位随厚度的反常变化,验证了复合结构为左手材料。结构的色散关系曲线从另一个角度进一步验证了其左手特性。并且这几种方法的结果相互吻合。

基于磁性光子晶体的高性能微波带通滤波器

提出了一种基于磁性光子晶体的高性能微波带通滤波器。仿真计算和实验测量结果表明,该滤波器矩形系数好,插入损耗小,带外抑制高且带内平坦。研制的中心频率为10.75 GHz的通带滤波器,带宽达1.3GHz,通带内插入损耗小于5dB,带外抑制50dB以上。改变磁性圆柱的半径或磁性光子晶体的晶格常数可设计出工作在不同频段,具有不同带宽的微波滤波器。

利用小型化频率选择表面实现宽带电磁透明

为了实现微波宽带高透明性材料,采用了小型化频率选择表面的方法,设计了一种由一层容性贴片和一层S形感性网栅构成的电磁透明材料,结果表明,这种电磁透明材料-1dB相对带宽可达99.4%,实验结果与仿真结果吻合。同时,斜入射实验结果显示,该结构在横电波和横磁波偏振入射波40°角入射条件下仍具有较好的角度稳定性。

旋磁铁氧体在实现低频电磁波吸收中的作用

本文研究了旋磁铁氧体材料在不同条件下(磁化状态,大块材料和离散的阵列形式)对低频电磁波的吸收性能以及铁氧体基元间的耦合作用对吸收带宽的影响.研究结果表明,通过旋磁铁氧体在吸波材料中的结构设计可以实现对低频电磁波的高效吸收.文中4 mm大块薄层旋磁铁氧体反射率的–10 d B频点能低至0.48 GHz,并可以通过调整偏置磁场的大小或者离散铁氧体基元的大小灵活地改变共振频率.引入不同尺寸的基元形成的多谐振峰及其相互的耦合可以有效拓展–10 d B带宽,并且这种展宽作用在不同的磁化状态下都是有效的.当采用横向偏置场700 Oe时,两基元吸波材料–10 d B带宽可达单个基元各自作用带宽之和的105.7%.

偏置磁场方向对磁性光子晶体能带结构的影响及其在构建拓扑边界态中的作用

光子晶体中的拓扑相变源自于其能带结构中带隙的打开-闭合-再打开,其中伴随着能带结构中带序(或本征态)之间的交换.本文探讨了偏置磁场方向对磁性光子晶体能带结构的影响,它在构建拓扑边界态中的作用以及对边界态特性的影响.结果表明:反转偏置磁场方向会导致能量不同但宇称相同的本征态之间的交换,这种交换为构造不同特性的拓扑边界态(如多重边界态等)提供了更多选择性.根据边界两侧光子晶体能带结构的相对关系,可以预测在边界上是否出现拓扑边界态以及边界态的主要特性.

聚丙烯泡沫/铁氧体复合吸波材料研制及应用

介绍了一种新型发泡聚丙烯微孔泡沫吸波材料,并与铁氧体吸波材料进行复合后,在30~1000 MHz的宽频带范围内有优异的反射性能。将复合后的材料应用在3 m法电磁兼容暗室,其归一化场地衰减性能仿真计算结果在±4 dB以内,其中绝大部分值在±2 dB以内,满足高性能电磁兼容电波暗室的设计要求。发泡聚丙烯微孔泡沫吸波材料相对于传统的聚氨酯泡沫吸波材料具有洁净不脱粉、不吸水、耐热性好、硬度强、长期使用不垂头变形等优点,为下一代暗室的建设提供了更多的选择。