复合结构偏心的缓变截面波导开放式同轴谐振腔电磁特性仿真研究

利用三维电磁仿真软件CST Microwave Studio,数值模拟了复合结构偏心对缓变截面波导开放式同轴谐振腔电磁特性的影响。结果表明:当内外导体的轴线同时存在平行偏心和倾斜偏心时,改变了腔体的边界条件,从而导致开放式同轴谐振腔的谐振频率、品质因数和场振幅下降,使谐振腔的有效长度(即形成驻波的长度)变短,减小了开放式同轴谐振腔回旋管振荡器中电子束与电磁波的互作用强度,使得起振时所需要的电流增大,器件的输出功率减小。复合结构偏心产生的影响比平行偏心或者倾斜偏心单独存在时更为严重。因此,在开放式缓变截面波导同轴谐振腔的实际制作过程中,应尽力避免发生复合结构偏心。

周期变截面波导中的多缺陷态

设计了一种具有对称结构的多缺陷周期变截面波导,并在其Bragg禁带中实现了多缺陷态的产生。研究表明,通过调整缺陷的个数和长度可实现对缺陷态数目的选择和缺陷态中心频率的调谐。另外,改变重复周期个数可对缺陷态的带宽进行调节。通过对各缺陷态的声场分布进一步分析,我们发现声压沿波导中心轴呈对称或反对称分布。对称缺陷态的最大声能量总是向长度较小的缺陷处偏移,而反对称缺陷态则相反,总是向长度较大的缺陷处偏移。利用这种偏移特性可实现对多缺陷态的声场调控。这不仅使我们对声缺陷态的认识更加深入,更有利于功能型声波导器件的发展与应用。

变截面声波导管等效电路研究

从特殊波动方程出发,推导出有限长变截面波导管统一的T型等效电路,并依据电路分析理论,给出阻抗转移公式.最后,讨论了指数形波导管的阻抗特性,分析了输入阻抗与负载阻抗之间的关系.结果表明,应用此公式对不同形状波导管进行分析和设计比其他方法更为简便.

同轴波导与开放式同轴谐振腔的比较研究

文章介绍了同轴波导内场分布的计算公式以及开放式同轴谐振腔的场分布、谐振频率和品质因数的计算公式。通过对同轴波导和开放式同轴谐振腔的比较研究发现,开放式同轴谐振腔实质上就是纵向剖面为缓变截面的同轴波导。

空腔尖劈吸声性能计算及其优化设计

研究含空腔尖劈吸声结构的吸声性能对声呐平台区减振降噪具有重要的工程应用价值,通过实验分别测试了尖劈不同温度下低频材料动力学参数及尖劈吸声系数.基于时温等效原理,由不同温度下测得的低频材料动力学参数值预测了某一温度下高频范围内的值.以变截面波导理论建立的吸声系数方程为依据,自编MATLAB计算程序,由预测得到的材料参数计算了尖劈的吸声系数,并与实验结果作了对比,表明计算值与测试值吻合较好.结合自编程序和MATLAB优化工具箱对尖劈吸声性能进行优化设计,分别对材料动力学参数和空腔结构进行优化,得到了材料动力学参数优化频响曲线和决定空腔变化趋势的参数的优化值.优化结果表明,尖劈吸声性能有了明显的提高.