摘要：研究了以单轴晶体为内包层 ,且晶体光轴沿光纤轴线 (Z轴 )方向的双包层光纤的传输特性 .给出了 3个区域中电磁场满足的波动方程及其解 ,得出了矢量模的精确特征方程 .重点研究了晶体主轴折射率比 kcl,几何参数 S,光学参数 R对 he11模色散和截止特性的影响 .研究结果发现晶体主轴折射率比 kcl对 he11模的传输和截止特性有显著影响 .研究结果对利用该类双包层光纤设计新型无源光器件具有重要的参考价值 .

摘要：介绍了径向双层介质加载圆波导的TE_(11)-he_(11)模式转换天线的设计原理、实验方法及结果。该模式转换天线由圆波导TE_(11)-he_(11)模式转换器和辐射器组成:圆波导TE_(11)-he_(11)模式转换器是在圆波导内沿径向加载两种不同介电常数的微波介质来完成模式转换,辐射器采用开口圆波导或小张角圆锥喇叭将he_(11)模辐射出去。应用HFSS软件对设计的两种模式转换天线进行模拟优化,数值结果显示这两种天线在线极化和圆极化工作状态下其E面、H面辐射方向图在一定波瓣宽度内均具有较高的等化特性及低副瓣电平。应用矢量网络分析仪和频谱分析仪对线极化TE11模激励状态下的两种模式转换天线的增益和驻波系数进行测试,测试结果表明:在中心频率9.4GHz频点辐射器采用开口圆波导或小张角圆锥喇叭时天线增益分别为11.21dB和15.58dB,且驻波系数均小于1.05。实测结果与仿真结果基本一致,证明了该模式转换天线技术的可行性与正确性。

摘要：应用径向双层介质加载圆波导内可以产生混合模he11模式的原理,提出一种径向双层介质加载圆波导的宽带TE11-he11模式变换器。在X波段分析了该变换器内微波模式满足的麦克斯韦方程和边界条件,推导出he11模式的特征方程及混合方程,最后将特征方程与混合方程联立,应用MATLAB软件进行数值求解得到物理模型的设计参数曲线。应用HFSS软件对设计的模式变换器进行模拟优化仿真,结果显示在8.4010.16GHz频带内输出he11模式纯度大于96%,最大为99.59%,相对带宽可达18.7%,理论功率容量达3.3GW。该圆波导TE11-he11模式变换器具有结构简单、输入输出共轴、转换效率高、转换频带宽、功率容量高等优点,应用于微波辐射系统可以极大地提高辐射系统的紧凑性。

摘要：在EAST装置上正在建设140GHz/4MW/1000s电子回旋共振加热(ECRH)系统,单个回旋管输出的1MW功率通过波纹圆波导传输到天线聚焦镜上,然后经天线反射镜进入等离子体。运用表面阻抗法对波纹圆波导进行了理论分析,针对EAST装置ECRH系统需求的140GHz波纹圆波导进行了设计研究,所设计的波导传输模式为he11模,具备1MW连续波运行能力且欧姆损耗低于0.02d B/100m,同时分析了he11模在波导口外辐射模式及其与TEM00模耦合特性。

摘要：为提高高功率传输系统的模式转换效率,利用波纹喇叭的设计方法研究了TE11模至he11模的转换器。设计了基于正弦-平行剖面以及tanh剖面的2种不同结构的模式转换器,并利用商业软件进行仿真验证。仿真结果表明,在94 GHz附近10 GHz的带宽范围内,高斯度可以达到98.6%以上,中心频点的高斯度达到99.2%以上。设计的2种结构中,正弦—平行剖面具有输出束腰半径处于开口处的优点,而tanh剖面具备尺寸小、相位中心固定的优点。