高功率微波大气传输中的非线性衰减

高功率微波大气传输过程中的衰减分为两个部分,一是和中小功率微波相同的气体吸收衰减、干涉衍射衰减和雨衰减,另一是由于高功率微波作用导致大气电离或击穿带来的非线性衰减。本文主要讨论非线性引起的衰减,并通过数值计算比较了两种计算非线性衰减的算法。

温度调谐型均匀光纤光栅级联进行色散补偿

本文提出使用级联的温度调谐均匀光纤光栅对光纤进行宽带色散补偿 ,对所需光纤光栅的变迹函数和耦合长度进行了优化设计 ,并讨论了光纤光栅的温度增敏措施。

应用子结构分析方法计算分析光纤光栅组级联特性

本文介绍了基于矩阵数据库条件下互联网子结构分析方法 ,并应用该方法对光纤光栅组进行级联特性分析。

三种传输线变压器巴仑的最佳传输条件和传输损耗的分析

本文分析了文献 [1]中的 3种传输线变压器巴仑的最佳传输条件和传输损耗 ,并给出其计算结果 ,为多模馈电网络的优化提供了更为详尽的理论参考。

高功率微波与空间电磁环境

低层大气和电离层是高功率微波传输的重要空间环境,一方面,空间环境的电磁特性会对HPM传输产生影响,另一方面,高功率微波的强电场还可能导致局部空间电磁环境发生改变,从而进一步影响到自身的传输或其他电波的传输。文中描述了高功率微波在空间环境中传输的一些非线性现象,分析了高功率微波对空间电磁环境的影响,主要涉及到大气击穿、电离层加热、电波的自作用与互作用、波束的聚焦与散焦等。

大气层HPM人工可控电离云及其应用

本文论述了HPM大气层可控电离云的产生规律及其特性,分析了形成可控电离云的具体途径;提出并论证了可控电离云可以成形电离云透镜和电离云反射面等器件及其应用。

一种宽频带天馈系统的设计与性能仿真

本文首先提出了设计圆锥对数螺旋天线的一种新思路 ,并精确计算了该天线的电流分布、输入阻抗 ,同时对文献 [1]中关于其远区辐射场的表达式进行了修正 ,最后详细讨论了把圆锥对数螺旋天线作为馈源时其相位中心的选取方法。

大气击穿对高功率微波天线的影响

高功率微波大气传播过程中,天线附近的功率密度最大,容易发生强电离或大气击穿,由此产生“尾蚀效应”等非线性衰减,因此,传输过程中产生的大气击穿限制了高功率微波天线的最大发射功率。通过分析天线近场模型,研究了矩形口径天线和圆口径天线的近场轴向功率密度分布,得到了不同口面场分布下天线的最大归一化功率密度及其最大值所处的位置,并结合大气击穿功率密度阈值计算出锥照圆口径天线的最大发射功率约为148.47 GW。

重复频率高功率微波脉冲的大气击穿

理论研究了重复频率高功率微波脉冲在大气中的传输特性,推导了n个高功率微波脉冲之后空间某点的电子密度,数值模拟并给出了在不同微波频率、大气压强、脉冲宽度以及脉冲间隔的条件下,大气击穿时,透射过去的脉冲个数与微波功率的关系。模拟结果表明:当微波脉冲参数一定时,压强越小,透射过去的脉冲个数越少,大气越容易发生击穿;当压强一定时,脉宽越宽,微波频率越小,透射过去的脉冲个数越少,大气越容易发生击穿。

不对称传输线理论分析及实验研究

该文在假设双线传输线两线上电流大小相等、方向相反的条件下,运用双线传输线理论思想,推得不对称(电流)双线均匀传输线的电压、电流关系。由此,文中给出了一种分析双线传输线变压器的实用、有效的方法,且理论结果与实测结果具有较好的一致性。

运用BLT方程研究高功率微波的电磁干扰

目前高功率微波(HPM)对电子系统的干扰和破坏问题受到了广泛的关注,可运用BLT方程解决一些HPM产生的干扰问题。通过研究一个简单的HPM干扰模型,结合BLT方程的基本形式,对传统的BLT方程进行了扩展;接着对这个干扰模型的一个数值实例进行计算,并对干扰响应进行分析。分析结果表明,扩展后的BLT方程不仅可以计算传输线上的负载响应,也能够计算空间场的响应。

高功率微波大气传输折射指数和衰减系数计算统一模型

高功率微波大气传输的空间层面不同,辐射电场对空间环境特性影响的程度也不同,高功率微波在其中的传输特性和研究模型亦有差别。论文提出了高功率微波大气及电离层传输特性研究的统一模型--混合气体传输模型,推导了高功率微波混合气体中传输时的色散公式,给出了混合气体传输条件下折射指数和衰减系数的计算模型。在适当的条件下,混合气体传输统一模型可自洽地过渡到空间各个层面。给出的混合气体传输统一模型为高功率微波大气传输链路特性及其仿真研究提供了一种较为简捷的方法。

微波大气吸收衰减特性分析及分层数值算法

给出了微波在大气中传输受气体分子吸收导致衰减的较精确计算模型,该模型扩展了传统计算模式忽略温度、湿度、压力变化及传播距离受限制的近似算法。结合我国某地区的实测气象数据模拟计算了该地区的大气吸收衰减,最后根据数值计算结果分析了微波随频率、发射角度以及月份(季度)变化的传播特性,并简要说明了此研究在微波遥感中的实际意义。

高功率微波对双层屏蔽腔体的孔缝耦合特性

用多模传输线模型对高功率微波与双层屏蔽腔体的孔缝耦合特性进行了研究,此方法可以考虑高功率微波孔缝耦合进入腔内时的较宽的频率范围。用这种模拟方法获得了双层屏蔽腔体微波耦合的一些规律性结果:双层屏蔽可以使得腔体内的耦合电场比单层屏蔽时有显著的减弱,这与FDTD方法的结论是一致的;双层屏蔽外腔体中的一些谐振会影响到内腔体的耦合系数,外腔体中的场模式经由内孔缝会影响内腔体中的场模式;不论是单层屏蔽还是双层屏蔽,保持每层孔缝总面积不变时,随着孔阵中孔缝数量的增加,进入腔体内的耦合电场也逐步地减弱,这与单层屏蔽时的结论一致;通风总面积不变的情况下,孔缝数量越多,屏蔽效能越好。

高功率微波在电离层中传播的折射率研究

高功率微波在电离层中的传播特性主要由其折射率的变化决定,而高功率微波的大气折射率与相应传输层面的电子浓度有关。结合电离层电子浓度分布模型对电子浓度和大气折射率进行了数值模拟,对电离层折射率以及折射率垂直梯度相对于高度的变化特性进行了分析。结合射线描迹法对高功率微波波束传播高度、仰角和距离进行了修正,并在低功率微波下进行实验验证,证实修正值更接近实际值。

电流趋肤效应的二维数值分析

趋肤效应是高频电流传输中需要充分考虑的问题。文章分析了现有文献对趋肤效应分析的不足,从麦克斯韦方程组出发,推导出了适用于任意截面形状长导体电流趋肤效应的二维数值分析方法,并介绍了如何用MATLAB语言进行软件编程来实现该方法。给出了一个计算实例,分析了矩形截面导体交流损耗同频率和导体厚度之间的关系,并同现有文献的结论进行了对比。

12 GHz枝节匹配宽带微带均衡器

给出了一种匹配良好的宽带微带均衡器的设计。它由在枝节上加载了薄膜电阻的微带枝节谐振器构造而成。通过大量的试验和仿真研究了电阻值对谐振器的影响。当加载薄膜电阻在枝节谐振器上时,可以得到可调的品质因数。利用HFSS分析可以看到电阻加载的枝节谐振器不仅频率可调,而且衰减可调、品质因数可调。文中利用四个加载了不同阻值的枝节谐振器得到了一个12 GHz带宽的微带均衡器,给出了结构图和特性曲线。结果表明这种加载电阻的谐振器结构很适合宽带微带均衡器设计。

一种新型毫米波微带均衡器的设计与实现

分析了平面回音壁模介质谐振器的特点及其与微带线耦合产生均衡的原理,并在此基础上给出了一种新型的毫米波均衡器子结构.仿真分析证明,这种结构具有良好的Q值和耦合度可调性.最后,用此子结构级联设计出新型毫米波均衡器,并且呈现良好的特性.

薄膜电阻对微带均衡器的影响研究

为了使微带均衡器满足衰减特性与给定的误差曲线逐点拟和的要求,就必须使其频率可调、衰减可调、品质因数可调。因此,本文通过大量仿真和实验,研究了加载了薄膜电阻的微带谐振器及其在微带均衡器中的应用,研究分析了薄膜电阻对微带均衡器传输特性及驻波特性的影响。研究结果表明将薄膜电阻加载到微带谐振器上构造微带均衡器,可以通过改变谐振器的尺寸使其频率可调,通过改变电阻阻值及位置使其衰减可调、品质因数可调。大量HFSS仿真及实验证明这种方式很适合微带均衡器的设计制造。本文利用这种结构设计制作出了一个宽带微带均衡器,得到了很好的实验结果。

同轴谐振腔微波幅度均衡器的研究

微波幅度均衡器由吸收型λ/4同轴谐振腔作为其基本结构单元,多级子结构级联构成,谐振频率和功率衰减主要通过改变腔长、探针插入深度和微调螺钉来调节。在结构设计时应从谐振频率、功率衰减、功率容量、抑制高次模、阻抗匹配、温度特性等因素综合考虑,确定同轴谐振腔腔长、可调探针尺寸、微调螺钉位置、子结构单元数量和各组件的材料。均衡器的调试是保证均衡器性能的重要步骤,既要保证均衡器的功率输出与目标衰减曲线拟合,同时要考虑降低插入损耗和温度影响,需要结合多种调试技术反复尝试达到最佳匹配。