跑道形玻璃波导谐振腔滤波器的研制(英文)

采用Ag+-Na+离子工艺,在K9玻璃上制备了跑道形波导谐振腔滤波器.测试得到该滤波器自由光谱范围为FSR=0.177nm,对比对为Cr=7.5dB.同时分析得到耦合器的耦合系数为κ=0.916,耦合器和环形腔的损耗因子分别为δ=0.55,γ=0.48.耦合器的两波导几乎相连、条波导边缘不规则和一次离子交换波导表面缺陷是造成该波导滤波器具有较大损耗的主要原因.通过改进工艺技术降低波导损耗,该滤波器可以用于光通信、传感等领域,也可与其它波导结构相结合实现新的功能.

矩形波导谐振腔微波化学反应器的研究

改变矩形波导谐振腔微波化学反应器的结构尺寸如:耦合膜片的形状、尺寸,反应管的直径、管壁厚度、材料和位置,利用HFSS软件计算不同结构尺寸反应器的S参数,仿真的最优结果与实验结果一致,得到了最优结构尺寸的反应器.反应管和短路活塞位置会影响反应器内的电磁场分布,因而直接影响微波化学反应器的工作.在反应管位置z0为106mm,短路活塞位置L0为146mm的最优结构尺寸反应器中,反应管以及内部的甲烷气体处在电场最强的位置且场分布均匀,这有利于甲烷得到足够的能量产生放电.仿真结果和我们的实验结果符合较好.

利用离子交换技术制备跑道形波导谐振腔滤波器的研究

采用AgNO3和KNO3混和熔盐作为离子交换源,在K9玻璃上制备了跑道形波导谐振腔滤波器。利用ASE宽带光源和光谱仪对器件特性进行了测试,得到的该滤波器自由光谱范围为0.176nm。对比对Cr=4dB和3dB带宽δλ=0.13nm来说,耦合系数和传输损耗分别为к=0.9和α=3.2dB/cm。测试了环形腔的热光调相特性,在16℃的变化范围内实现了2π的相移。通过分析,波导材料的热光系数约为1.49×10-5/℃。该滤波器不仅可用于滤波、传感等领域,而且也可与其它波导结构相结合实现新的功能。

锥形慢波结构波导谐振腔微波发生器

利用二维半的 PIC等离子体物理程序设计了一种新的结构简单、体积小、重量轻、频率稳定的高功率、高效率的微波器件。此器件采用了锥形慢波结构波导谐振腔 ,不用外加引导磁场。微波频率可以设计为 f =1 .6～ 1 2 GHz,功率 Pout可达 GW。

石英管对平行WR-430波导谐振腔电场的影响(英文)

详细讨论了石英管对平行WR-430波导谐振腔内部电场强度的影响。在没有石英管时,电场强度在每个狭缝附近发生突变,其峰值沿着一个波导逐渐减小,而沿着另外一个波导逐渐增大。存在石英管时,内部电场变弱且沿着石英管内表面无规则振荡,而且电场沿着两个波导之间的中心轴线波动。当石英管壁厚度和离上下波导的距离分别为5和2mm时,谐振腔内部的平均电场强度达到最大,而且电场强区面积较大。当上述两者分别超过5和2mm时,内部电场的最大值会随着石英管壁厚度和距离逐渐减弱。低气压和大气压空气等离子体在谐振腔内部被激发,其形态比较接近各自的仿真的电场强度分布。

平板波导谐振腔耦合损失的厄米高斯展开分析法

平板波导内的场按自由空间传播的厄米高斯函数展开，计算了平板波导谐振腔的耦合损失，给出了平板波导中ＥＨ１１模的耦合损失与球镜的曲率及位置的关系。结果表明存在两种特定的结构使耦合损失最小。

无源空心波导谐振腔横模模式的竞争与转换

本文提出并采用非对角化的分析法研究无源空心波导谐振腔横模模式间的竞争与转换。从计算EH_(1m)类波导本征模在腔内的转换矩阵中发现:在模式的传输过程中,存在着横模模式间的相互转换,而且其互换的能量不相等。在一定的腔设计条件下,会出现高阶横模向低阶横模的能量净流动,这有利于谐振腔横模模式的选择和基模输出功率的提高。

有源波导环形谐振腔产生毫米波的理论分析

提出了一种用有源波导环形谐振腔产生毫米波的方案。阐述了用有源环形腔产生毫米波的基本原理,分析了泵浦光功率、泵浦光持续时间和输入到环形腔中的光脉冲宽度对产生的毫米波性能的影响。分析结果表明当该方案用于ROF中产生射频波段的毫米波,以及用于高频微波光子技术中优势显著。

波导加载谐振腔的实验研究

给出工作于横磁模式的波导加载谐振腔的实验测量结果,利用反射系数相位法和传输系数法分别测量耦合系数以及品质因数等参数,两种测量方法获得的测量结果一致,相对偏差在3%范围之内。实验证明波导耦合输出结构可以有效抑制基模信号输出,基模抑制度超过41 dB,相邻波导隔离度大于48 dB。

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。

基于不同边界条件的SIW谐振腔导模场分析及应用

总结了完备的六种不同边界条件的基片集成波导(SIW)谐振腔结构体系.基于镜像原理和亥姆霍兹方程,给出而不同边界条件下SIW谐振腔的导模场的闭式解.分析了所有边界条件下的谐振腔的场分布,与全波仿真分析、传输线模型法和空腔模型理论给出的结果一致.给出了各种边界条件下SIW谐振腔的谐振频率计算公式.基于提出的传输线附加额外的两个边界条件与谐振腔等效的原理,分析了在SIW谐振腔内,TE模、TM模与TEM模的共存机理.阐述了不同边界条件下的SIW谐振腔的演变关系.最后设计了基于不同边界条件的SIW谐振腔结构的双模带通滤波器和均衡器,该滤波器的两个模式,TE100(TEM模式)和TE102独立可调.器件的实测结果与仿真结果一致,验证了理论分析的正确性,为微波器件的小型化设计提供了思路.

掺镱光子晶体光纤激光器谐振腔的实验研究

为了对光纤激光器的谐振腔进行优化,研究了976nm半导体激光器后向抽运掺Yb3+双包层光子晶体光纤在不同腔结构下的输出特性。在实验中分别采用平面镜和平凹镜作为后腔镜对谐振腔进行了研究,利用平面镜做后腔镜时,存在模式竞争现象,激光输出线宽约10nm,激光输出斜率效率为9%;而利用平凹镜做后腔镜时,模式稳定,激光输出线宽约5nm,激光输出斜率效率为11%。结果表明,利用平凹镜做后腔镜时,激光器的模式更稳定、线宽更窄,并且效率更高。

一种波导加载谐振腔结构相位均衡器的设计

本文基于群时延与相位的关系,把对相位的均衡转化为对群时延的调节。设计了一种使用环行器和波导加载谐振腔级联的结构相位均衡器,该相位均衡器具有准全通网络的特性。给出了波导加载矩形谐振腔结构的等效电路,并分析了该结构各参量对群时延的影响;同时应用HFSS软件对这一结构进行了仿真。结果表明,通过改变加载腔的长度和位置,能够改变谐振频率和群时延。

应用FDTD/MP方法计算波导加载谐振器的复谐振频率

应用FDTD结合MP的方法计算了波导加载谐振器的谐振频率和品质因数。与FDTD/DFT方法比较,这种方法减少了对FDTD运行时间的需求,并且提高了数值精度。与FDTD/Prony方法比较,其优点是计算效率高,对噪声的敏感小。文中以计算实例说明了算法的有效性。

使用金属杆规避频综组件谐振的研究

微波组件设计中,宽带微波组件工作时出现谐振自激的现象不时发生。当组件出现谐振自激时,一般采用粘贴吸波材料的方法进行消除。波导理论虽然非常成熟,但直接用于解决工程问题比较少。提出通过仿真计算腔体的主模以及高次模频率的方法,在详细设计之前就规避了谐振频率处于组件工作频段内,解决了频综组件工作频段内某频点失锁的问题。

准光激励毫米波圆波导旋转TE_(62)模式产生器

介绍了采用准光方法激励圆波导产生旋转TE6 2模式的设计原理、测试方法和实验结果。该模式产生器由毫米波光学系统和开放同轴波导谐振腔系统组成:毫米波光学系统由角锥喇叭天线、双曲面反射镜、抛物面反射镜、修正抛物面反射镜等部件组成;开放同轴波导谐振腔系统由开放同轴波导谐振腔、圆波导、测试辐射喇叭天线组成。通过网络分析仪和毫米波近场自动测试系统测试表明:该模式产生器在频率为96.4GHz附近产生的圆波导旋转TE6 2模式的纯度达到97%。

脊波导激励腔的实验研究

在理论和实验的基础上 ,对近截止脊波导微波谐振腔进行了分析和设计 ,通过合理选择脊波导的截面尺寸和腔端结构 ,可以实现场的单模传输和场沿纵向的均匀分布 ,并在不同的工作气体气压下 。

碳纤维复合材料波导器件成型技术

以某卫星用高精度、复杂谐振腔波导器件为对象,设计了碳纤维复合材料铺层及工艺成型方案,通过模具表面金属层转移法,制备了内腔表面金属化的碳纤维复合材料(CFRP)谐振腔波导,进行了高低温环境试验。结果表明:碳纤维复合材料谐振腔内腔型面精度、平整度等均满足设计指标,经历100次-196~120℃高低温循环后,表面金属层/碳纤维复合材料基体结合良好。与殷钢谐振腔相比,碳纤维复合材料谐振腔减重72%。

一种窄带带通波导滤波器的设计

基于低通原型到带通的频率变换原理,采用小孔膜片耦合波导谐振腔设计窄带带通波导滤波器。给出了工程设计公式和图表,借助微波仿真软件HFSS进行优化设计。研制的滤波器主要技术指标为:在X波段f0±24 MHz内插损小于0.6 dB,f0±145 MHz外衰减大于32dB,满足各种雷达和微波通讯系统中实现频率分集的要求。

掺铒有源波导环形腔传感理论的分析与数值模拟

对掺铒有源波导环形腔传感特性进行了理论分析和数值模拟.模拟了掺铒有源环形腔结构参数、泵浦光功率和铒离子浓度对Q值的影响,结果发现,增加波导横截面面积和直波导与环的最小间距、泵浦光功率,减小环形腔的半径和铒离子的掺杂浓度等有利于增加有源波导环形腔传感器的Q值,进而提高有源环形器传感的灵敏度.