低耗低剖面单层波导阵列天线研究

新型单层波导阵列天线具有低耗、低剖面、结构紧凑、实用性强等诸多优点,在毫米波甚至太赫兹无线通信领域具有巨大应用潜力,是当前的研究热点。文章首先介绍了用于构建波导阵列天线的几类波导馈电网络的特点,指出E面波导馈电网络在毫米波应用领域的优势,接着针对E面波导在单层并馈波导阵列天线和Butler矩阵多波束阵列天线方面的研究展开叙述,最后给出了可应用在单层波导阵列天线中的开口波导辐射单元在实现多频和圆极化等不同功能上的最新研究进展。文章对于低耗低剖面单层波导阵列天线的发展及其应用具有参考价值。

一种宽带紧凑高可靠性Ku波段波导阵列天线的研制

研制了一套宽带紧凑高可靠性Ku波段波导阵列天线。该天线结构简单,采用纯金属材料依靠机加工制作,可靠性高,工作频带宽,电性能优良。选取典型频点测试,测试数据与指标要求很好吻合,具有大于22dB的天线增益和大于2GHz的工作带宽。该天线的研制为要求宽带高可靠性和高增益的应用场景提供了有效的解决方案。

(2+1)维光折变波导阵列的制作

对四个点光源进行光学傅里叶变换 ,在自散焦光折变晶体中成功地制作了 6μm× 6μm间隔的并行 ( 2 + 1 )维阵列波导 30 0余条 ,并证明了阵列波导实质上是二维体相位栅 实验研究了点光源间距、点光源尺寸及写入时间对阵列波导制作的影响 。

新型波导阵列电光扫描器特性研究(英文)

利用有限差分光束传输法研究了波导耦合对波导阵列电光扫描器传输特性和扫描特性的影响.结果表明:耦合对其传输特性和扫描特性的影响明显;只有在一定条件下,对其影响才较小,可以忽略.由此可知,在设计光波导阵列结构时,考虑波导耦合效应是至关重要的.进一步,提出了描述光波导阵列电光扫描器的技术指标,并研究了该扫描器的结构优化设计问题.

宽频带低轴比双圆极化波导阵列天线设计

基于波导损耗小、易加工等特点,设计了一种应用于卫星通信系统的新型X波段宽频带低轴比双圆极化波导阵列天线。采用平面方形喇叭阵列、正交模耦合器和波导窄边耦合功分器来实现双圆极化的工作方式。据此设计,加工了一套16×16单元天线阵列,尺寸大小为440mm×440mm×50mm。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真设计,详细介绍了该天线的设计方法,测试结果和仿真结果吻合良好。测试结果表明,该天线在12%的工作频段内轴比优于1.5dB,驻波比优于1.6,带内增益大于31.0dB,天线辐射效率优于80%。

多波导阵列耦合研究

提出了一种求解波导阵列耦合特性的方法.采用拉普拉斯变换,将同时考虑相邻和次相邻波导耦合作用的波导阵列耦合模方程组变为一个线性方程组,利用矩阵的LU分解法(将系数矩阵分解为单位下三角阵L与上三角阵U的乘积)求出该线性方程组的解.然后根据给定的初始条件进行拉普拉斯变换反演,求出耦合模方程组的解.采用该方法研究了五波导阵列,光从中间一个波导入射和从五个波导入射时的耦合特性,给出了每个波导中光功率变化规律曲线,并将所得结果与同样条件下仅考虑相邻波导耦合的结果做了比较.采用该方法可以求出任意数目波导组成的阵列,考虑任意波导之间耦合的耦合模方程组的解.

介质波导阵列电磁特性分析

根据已提出的二维周期介质严格理论,比较详细地分析和研究了介质波导阵列的电磁特性.首先,对存在纵向波传播时(kz≠0)的空间谐波相互作用特征进行了分析,得出了横向波传播色散特性.其次,在横向平面上的两互相垂直方向的波数相等(kx=ky)时,对不同波频率下空间谐波相互作用特性及其产生的阻带分布特征作了详细研究,并对横向纵向波传播色散关系进行了分析和计算.最后,得出介质波导阵列存在纯纵向导波的十分有意义的结论,具有实用价值.

HL-1装置低杂波电流驱动波导阵列优化设计

本文利用Brambilla的波导阵列理论,结合HL-1装置的具体参数,计算了2.45 GHz低杂波耦合系统的波谱及波能的总体反射系数与边界等离子体密度剖面的关系。结果表明,要得到好的耦合效率及适合于电流驱动实验的波谱,有必要使波导口伸入孔栏阴影区1—1.5cm,使之尽量突破截止层,同时调节各波导间的相位差在70°—100°之间。

一种宽带双极化波导阵列天线的设计

设计了一种适用于雷达、通信等领域的宽带双极化波导阵列天线。天线的垂直极化信号通过波导阻抗变换直接馈电实现,水平极化信号通过由垂直极化信号馈电、缝隙耦合的方式实现。设计的阵列天线在12 GHz～15 GHz的频带内驻波比小于2,交叉极化低于25 dB,单元增益在带内大于8 dB,波束宽度大于60°。加工天线后实测结果与仿真结果吻合,该种阵列天线既适合固定波束阵列天线,又适合具有相扫功能的阵列天线。

波导阵列CO_2激光器的研究进展

详细介绍了射频激励波导阵列CO2 激光器的研究进展 ,分析讨论了几种典型的波导阵列CO2

对于纳米波导阵列传播性质的理论分析(英文)

给出了考虑近邻耦合和次近邻耦合下的二维纳米波导阵列的波耦合方程,并且对三波导模型与四波导模型进行了数值的分析.结论表明,在三波导与四波导模型中,方程的本征值之比为负整数,电磁波在波导中的传播可以通过选择不同的耦合系数进行调节.

无序和斐波那契序列的二进制波导阵列的安德森局域研究

为了研究相关性对电磁波的安德森局域现象的影响,该文根据无序序列构造了无序一维二进制波导阵列结构、根据斐波那契序列构造了准周期一维二进制波导阵列结构。利用分析转移矩阵方法分别计算了上述2种结构中横电模式的透过率、局域长度和电场的空间分布,并利用一维矩形微波波导进行了相关的实验。根据无序序列构造的无序二进制波导阵列结构的透射共振峰与周期性结构一一对应,位于带边的模式首先转为局域态;根据斐波那契序列构造的准周期二进制波导阵列结构的传输特性与组成阵列的具体单元结构无关,电磁场能量通过分布在空间中不同位置的局域态之间的耦合传输形成离散的传输态。

高功率天馈系统的设计——可控相位波导阵列天线

以磁化等离子体为终端负载，设计一种可控相位波导阵列天线的天馈系统，通过相邻波导间相位的任意调节，可以获得所期望的Ｎ１１功率谱，从而把高功率的微波有效地耦合到等离子体中。数值计算表明，该系统完全满足所设计的要求，为系统的设计提供了理论依据。

介质波导阵列的横向传播特性分析

根据已提出的有关二维周期介质严格分析理论 ,针对介质波导阵列进行了大量的数值计算。对介质波导阵列中波的横向传播作了详细分析。首先 ,在给定纵向波矢量 (kz)的情况下 ,分析了在不同工作频率时的横向波矢量间布里渊区色散特性 ,对空间谐波的相互作用情况也进行了研究。其次 ,在给定工作频率的情况下 ,分析了不同纵向波矢量和不同调制系数时的横向波矢量间布里渊区色散特性。由于空间谐波的相互作用随纵向波数或调制系数的增大而增强 ,导致阻带能明显地表现出来 。

用Marcatili方法分析矩形介质波导阵列

将Marcatili近似分析方法在应用范围和处理方法上进行了一些改进 ,并称之为扩展的Marcatili方法。根据Floquet理论和该方法 ,分析了矩形介质波导阵列 ,推得两个一维周期介质结构的耦合特征方程。数值计算结果表明 ,在微扰的情况下 ,特征方程所得的结论与其他方法已取得的结果吻合很好 ,它们都能较准确地反应出通带、阻带和空间谐波之间的相互作用等主要周期特性。

金属纳米波导阵列的聚焦效应研究

研究了由银和空气组成的二维非周期性纳米平板波导阵列,利用有限时域差分法模拟了一束平面光通过该波导阵列后的光场分布情况,讨论了在波导阵列中空气层厚度变化一定的情况下,焦点处光强的半高峰全宽随金属层厚度与焦距随波导阵列长度的变化关系。结果表明,该波导阵列具有类似传统透镜的特征,能使入射光在透过它之后产生会聚。

基于波导阵列的全光缓存器的设计

概述了现有主要的全光缓存器的种类、技术方法,并在此基础上,提出了一种基于波导阵列与光纤光栅的全光缓存器。该系统具有低成本、集成度高等优点。同时,给出了对于不同条件下信号处理的分析以及相应的控制策略。对不同波长的信号缓存与多个信号的缓存工作机理及逻辑关系给出了分析与讨论,佐证了系统构思的可行性。

矩形介质波导阵列的一种新型分析方法

本文将等效介电常数近似分析方法在应用范围和处理方法上进行了一些改进．发展为双等效介电常数近似分析法，然后用它来分析矩形介质波导阵列．推得两个一维周期的耦合特征方程。如果将Macatili方法应用范围扩展用来研究该波导阵列也会得到同样的结果，它们都能在二维平面上较准确地反应出通带和阻带等主要周期特性。

二维非相干白光波导阵列的制作

在光生伏打自散焦掺铁铌酸锂晶体里研制了6×6的完全非相干白光波导阵列,并用白光和相干的激光探测读出.在此基础上还探讨了图像点阵传输的可能性.

新型直波导阵列波导光栅的设计与仿真

提出了一种基于直波导的新型阵列波导光栅(AWG)。与常规阵列波导光栅器件相比,该方法简化了器件结构与制备工艺,有望提高器件成品率,降低器件制作成本。器件的输入/输出耦合器采用自聚焦平板波导(GISLAB),其输入/输出均为平端面。阵列波导采用直波导取代常规 AWG 的弯曲波导,可采用光敏平板波导材料通过两次紫外写入实现。采用半矢量光束传输法对器件进行模拟,结果表明该器件可以实现多波长的解复用,其解复用的信道间隔为3.2 nm,输出光谱非均匀性约为1.6 dB。