摘要：提出一种基于复功率守恒技术(CCPT)的广义散射矩阵(GSM)优化方法设计太赫兹波纹圆波导模式变换器。与传统的基于耦合波理论(CWT)的优化方法不同,广义散射矩阵法对模式变换系统进行准确的全波分析,避免了耦合波方程组在计算反向波幅值时的数值计算困难,缩短了计算时间。广义散射矩阵法、耦合波法和HFSS仿真法结果吻合很好,前者耗费时间远小于后两者。该研究为太赫兹源的径向渐变波纹圆波导模式变换器研究提供了一种重要的理论分析手段。

摘要：设计了等离子体填充的二维金属光子晶体特殊开放腔体结构,并采用粒子模拟技术(PIC)建立了基于等离子体填充腔体结构物理模型,分析了等离子体填充下二维腔体的各模式场分布特性,以及等离子体的引入对腔体内各模式工作频率、电场幅值的影响。结果表明:腔体内各模式的电场强度随等离子体密度的增加而减弱,模式频率随背景等离子体归一化频率的提高而增加,工作模式的产生与激励方式密切相关。

摘要：提出了等离子体填充的二维金属光子晶体模型,采用时域有限差分法研究了等离子体填充的二维正方晶格和三角晶格金属光子晶体的色散和带隙特性.对比分析了两种结构中等离子体密度对TM及TE模式传播特性的影响规律.研究发现,由于背景等离子体的引入,二维金属光子晶体的色散曲线明显往高频方向移动,等离子体密度的改变可同时控制TE和TM模的带隙位置和禁带宽度.这些特性使得二维等离子体金属光子晶体在设计可调谐光子晶体器件方面具有潜在的应用价值.

摘要：对于离散的金属柱结构构建的周期性平板慢波系统,本文利用3维FDTD方法结合HFSS仿真软件深入分析了该慢波系统的高频特性.研究了金属柱高度、周期长度对色散特性的影响,计算了耦合阻抗,并与传统光栅慢波系统特性进行了对比分析.分析表明金属柱慢波系统既有与传统光栅慢波系统相似的高频特性,又具有独自的特点,位于离散的金属柱周期间隙中的电子注互作用耦合阻抗具有对称性;金属柱结构用作真空电子器件的高频系统可增加发生有效互作用的电子注厚度,降低起振电流密度,提高器件效率.本文的分析结果为设计低电流密度工作的多电子注短毫米波器件提供了依据.

摘要：本文提出一种半径和周期双重扰动的非均匀圆波导TE_(0n)模式变换器.通过耦合波理论(CWT)和数值优化方法对该模式变换器进行研究,计算结果与电磁仿真软件基本一致.与传统的均匀结构半径微扰模式变换器比较,非均匀扰动结构TE_(0n)模式变换器可以在更少的波纹周期内实现高于均匀结构的模式转换效率,95%功率转换绝对带宽增加150%,器件长度减小接近一半.本文的研究工作为设计轴向尺寸短、工作带宽大、转换效率高的高功率回旋管外接模式变换器提供了重要参考.

摘要：与柴油发电机相比,轴带发电机具有节省能源、易维护、占地空间小等优势,在中小型渔船运用越来越广泛。但是由于轴带发电机挂载在主柴油机上,易受各种复杂工况影响,使得转速不稳定情况时常发生,所以发电机发出电源频率和电压不稳定,严重损害渔船用电设备。该文设计了一种基于Boost升压模块的渔船轴带发电机电网稳压稳频轻型控制系统。该系统包括不可控整流-Boost升压-逆变等环节,在Matlab(Simulink)中搭建系统模型,对系统逆变电路分别采用正弦脉宽调制(SPWM)方式和电流滞环(CHBPWM)控制方式进行控制,并对负载相电压进行了谐波分析。仿真结果表明,在此稳压稳频系统中采用电流滞环(CHBPWM)控制方式下电压谐波含量(11.93%),远低于正弦脉宽调制(SPWM)方式下的谐波含量(37.38%),说明在所设计的轴带发电机稳压稳频系统中,电流滞环控制比正弦脉宽调制控制更具有优越性。

摘要：提出了采用介质填充实现圆波导中TM01-TE11模式变换的方法,设计了中心频率为7.2GHz的圆波导TM01-TE11模式变换器,并进行模拟研究和实验研究。当介质材料采用聚四氟乙烯时,仿真结果表明:该模式变换器的最大转换效率为99.88%,转换效率大于90%的绝对带宽为0.71GHz;实验中测试到的S11参数与模拟结果基本一致,证明了该变换器技术方案的可行性和模拟结果的正确性。

摘要：对中心频率为225GHz的谐振环结构(SRR)带阻滤波器进行了仿真分析和实验研究。采用HFSS仿真模拟技术,研究了SRR开口宽度、线宽、加载介质以及极化角度等相关参量对其谐振特性的影响。结果表明,该带阻滤波器的频率响应特性对场极化角度的敏感性很低,具有较好的稳定性;实验中测试到样品的中心频率为225.6GHz,与仿真结果有一定的偏差。通过进一步分析发现,影响频率偏移的主要因素是样品的实际尺寸偏小和介质的介电常数偏大,导致实际测试响应频率小于设计值。

摘要：根据相对论返波管的需求设计了一种模式变换器兼反射器。它将工作模式ＴＭ１１转换成ＴＥ１１模的同时将ＴＥ１１模反射回去，用普通的喇叭形成高斯波束发射输出。在设计方案中，它是旁壁对称正弦波纹的圆波导，变换器的中心频率为１０ＧＨｚ。数值模拟结果显示，变换器的长度为７个周期时，中心频率点转换的效率已超过了９０％，工作频带达到±０．３ＧＨｚ。

摘要：太赫兹编码超表面对于在复杂信道环境中实现大容量高速通信具有巨大潜力,对发展6G无线通信技术具有重要研究价值。针对目前太赫兹频段的动态超表面调控器件普遍存在的问题,基于高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)电控调节编码单元与太赫兹波互作用引起的非对称谐振,在低开关比下实现了一种太赫兹1 bit编码相移单元。进一步在编码超表面阵列上,利用分数化编码、卷积编码、分块编码和GRS(Golay-Rudin-Shapiro)编码分别实现了包括连续性波束扫描、多波束调控、RCS缩减在内的多功能波束调控。通过数值计算和电磁仿真验证了所设计的太赫兹编码超表面,为发展下一代高速无线通信技术奠定了基础。