基于复合介质结构的圆波导高增益阵列天线研究

该文提出了一种基于复合介质结构覆层来提高圆波导天线阵列增益的新方法,利用数值分析方法对异向介质结构和基于异向介质结构圆波导高增益天线阵列的电磁特性进行了数值仿真研究,并将它们与传统圆波导天线阵列进行了比较。结果表明,应用这种复合介质覆层结构可以有效地实现辐射能量的聚集,从而提高了天线阵列的增益,降低了天线阵列副瓣电平,有效地改善了天线阵列的辐射特性。

Garton效应对膜纸复合介质结构电容器损耗角正切测量的影响及其判断方法

膜纸复合介质结构电容器在电力系统中的应用越来越广泛,与传统油纸绝缘电容器相比,膜纸复合介质结构电容器的一大优势是其介质损耗角正切(tanδ)更小,在运行时其介质损耗也更小,但是由于Garton效应的存在,在进行介质损耗角正切试验分析时,可能会误判膜纸复合介质电容器的绝缘状态。本文首先简要阐述了Garton效应机理,并通过两个实例,分析了Garton效应对膜纸复合介质结构电容器损耗角正切的影响程度。笔者还就如何确定电容器是否发生Garton效应提出了建议。

端面泵浦复合结构板条介质泵浦光束不均匀性的仿真研究

基于Zemax软件下的非序列模式(Non-Sequential Mode)光线追迹法,分别模拟复合结构板条介质泵浦端面和掺杂介质区工作端面上的光强度分布。由追迹结果可知,经过整形,在泵浦面强度分布均匀的泵浦光束经过非掺杂介质区传播到掺杂介质工作端面后光束分布均匀性大大降低。研究表明复合结构板条介质中非掺杂介质区影响了泵浦光束,即泵浦光在非掺杂介质区传播过程中发生全内反射,导致部分光束在实际工作端面的部分区域发生叠加,从而致使实际工作端面泵浦光束分布不均匀。

三维导体介质复合结构电磁辐射与散射的MLFMA分析

利用多层快速多极子方法(MLFMA)分析三维导体介质复合结构的电磁辐射与散射特性。根据等效原理,介质表面构造Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu(PMCHW)方程,导体表面建立电场积分方程(EFIE)。分析了含介质目标MLFMA算法中远区组矩阵矢量相乘运算以及有耗媒质空间中格林函数的平面波展开。利用该方法研究了涂敷目标电磁散射特性以及天线罩对直线阵天线辐射特性的影响。MLFMA的应用降低了计算量和存储量,实现了对电大尺寸目标快速、准确的求解。

端面抽运板条介质抽运光束不均匀性及改善方法研究

基于Zemax软件下的非序列模式(non-sequential mode)光线追迹法,分别模拟复合结构板条介质抽运端面和掺杂介质区工作端面上的光强度分布。由追迹结果可知,经过整形,在抽运面强度分布均匀的抽运光束经过非掺杂介质区传播到掺杂介质工作端面后光束分布均匀性大大降低。研究表明复合结构板条介质中非掺杂介质区影响了抽运光束,即抽运光在非掺杂介质区传播过程中发生全内反射,导致部分光束在实际工作端面的部分区域发生叠加,从而致使实际工作端面抽运光束分布不均匀。最后,依据平面波导匀化理论,从改变非掺杂介质区长度和入射光束发散角大小角度出发,提出改善抽运光束均匀性的思路,并进行了模拟验证。

面向高效单结GaInP太阳电池的介质复合纳米结构的仿真研究

以实现宽谱减反介质复合纳米结构表面的高效单结GaInP太阳电池为目标,利用严格耦合波分析理论,仿真研究了该电池表面的介质复合纳米结构对太阳电池宽谱减反、归一化吸收、最大化理想效率的影响。该介质复合纳米结构从上往下依次为SiO2纳米锥、SiO2介质层和SiNx介质层,通过对SiO2纳米锥占空比、深宽比以及对SiO2和SiNx介质层厚度等参数的系列仿真最终优化出适用于单结GaInP电池的表面结构。结果表明:当SiO2纳米锥底部直径D=550 nm、高度H=650nm、SiNx介质层厚度为60 nm时电池具有最高的最大化理想转换效率为28.58%。上述结果为后期实验以及该类电池实现规模化生产奠定了基础。

MLFMA分析复杂载体平台上天线问题

该文分析了导体介质复合结构平台上线天线的辐射问题。利用等效原理建立EFIE-PMCHW表面积分方程组,定义线、面和连接基函数描述复杂结构上电流分布,分析了导体介质分界面处基函数的处理;利用多层快速多极子方法(MLFMA)加速迭代求解过程中的矩阵矢量相乘运算,并用于有耗媒质求解。MLFMA的运用极大地提高了求解实际电大问题的能力。数值计算结果验证了方法的正确性和高效性。

用于雷达反隐身的低可探测目标电磁散射高效数值分析

本文介绍基于多层快速多极子方法(MLFMA)分析框架下的高效处理新方法和相关研究成果,重点讨论用于厚介质层散射分析的电流磁流混合场积分方程(JMCFIE)、用于多薄层介质散射的多层薄介质层(TDS)边界条件方法及其应用等;最后介绍了所研发的P-UEST软件及其在隐身飞行目标散射特性计算中的应用成果。