微波谐振腔

摘要： 微波谐振腔是铷原子钟的核心部件,设计要点是微波谐振腔的谐振频率和谐振模式。为了更好地在微波谐振腔中激励所需要的谐振模式,利用HFSS软件仿真分析了采用探针激励与加调谐螺杆对谐振腔谐振频率以及S11(回波损耗)的影响,得到了规律分布:探针放置于腔体顶部区域能够更好地激起TE111模式,随探针位置上移,谐振频率减小,S11逐渐增大;随探针天线长度的增加,频率变化较小,S11先减小再增大;随调谐螺杆旋入深度的增加,谐振频率逐渐减小,旋入深度每增加1 mm,谐振频率可减小0.01 GHz左右;经参数扫描分析,获得了S11最佳值为-34 dB。仿真与实测的S11曲线趋势基本一致,通过软件仿真分析对实际腔体激励设计具有很好的指导意义。

摘要： 提出一种基于谐振微扰技术的聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)溶液浓度的测量方法.通过高频结构模型的建立与仿真分析,设计工作频率为7 GHz的TE;模圆柱形谐振腔,在传统微扰理论的基础上考虑材料微扰技术中介质的介电常数变化相对较大时计算值的偏差,并结合形状微扰技术分析电导率对谐振腔谐振频率的影响.结合理论推导与仿真数据获得了修正参数,建立了适用于高损耗溶液介质的微扰数学模型.配制浓度梯度为25 mg·L^(-1)、浓度范围为100~300 mg·L^(-1)的九组PAM溶液,通过矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)进行实验验证.实验结果表明,谐振腔谐振频率与溶液浓度的对应关系与理论计算一致,浓度测量的总体相对误差低于4.1%,平均测量误差为2.62%.

摘要： 利用三维电磁仿真软件HFSS对2种常见微波谐振腔进行仿真研究,针对单馈口、双馈口和四馈口3种激励方式提出8种布置方案,经过对电场强度分布和电场最值的分析,选取出谐振腔最合适的馈口布置方案。结果表明:单馈口激励方式电场强度不均匀,不适合微波干燥;随着馈口数量的增加,谐振腔电场强度不一定随之增大;就整体电场强度而言,除单馈口激励方式外,在矩形谐振腔底面正方形边长与圆柱形谐振腔底面圆直径相等的情况下,矩形谐振腔弱于圆柱形谐振腔,故针对多馈口激励方式,矩形谐振腔适合于易干燥或者水分含量较低的物料,圆柱形谐振腔适合于所需热量较多或者水分含量较高的物料。仿真结果为谐振腔在微波干燥方面的应用研究提供参考。

摘要： 2021年6月1日,记者从中国科学技术大学获悉,该校中科院量子信息重点实验室郭国平、曹刚教授等与本源量子合作,在微波谐振腔——半导体量子芯片耦合研究中取得重要进展。他们利用微波谐振腔探测到了半导体量子点受微波驱动调制的干涉新现象。相关研究成果近期发表在国际知名期刊《物理评论B》上。此次研究中,研究团队发现半导体量子点由于具有良好的集成性和扩展性、与传统半导体制造工艺兼容等众多优点,是目前量子计算的重要研究平台之一。

摘要： 针对生物医学工程对无创检测血糖技术的迫切需求,开展了用于溶液浓度检测的谐振腔微扰法研究;借鉴文献中采用谐振腔微扰法测量葡萄糖溶液介电常数来确定溶液浓度的经验,建立了微波谐振腔微扰法测试系统,采用HFSS软件对腔体耦合环进行了仿真优化,结果表明溶液介电常数的变化将导致谐振腔谐振频率的显著变化;根据仿真优化结果,使用搭建的溶液测试系统,实现对不同浓度葡萄糖溶液的介电常数的测试.

摘要： 微波谐振腔是铷原子频标的关键部件,决定着铷原子频标物理部分的鉴频特性.为提高铷原子频标微波谐振腔频率控制精度及实现其小型化,在理论分析和微波谐振腔的仿真分析基础上,开展了TE011模式的小型磁控管微波谐振腔一体化研究,并对设计的磁控管微波谐振腔进行了测试,结果表明采用该小型一体化的磁控管微波谐振腔,铷原子频标频率稳定度得到明显改善,稳定度指标为7.83×10-13(1 s)、1.97×10-14(1000 s).

摘要： 谐振腔的设计是微波热解炭化炉设计中最重要的环节,其中馈口的数目和分布方式对腔体中电磁场的分布具有较大的影响.基于微波技术波导理论,针对单馈口、两馈口和四馈口3种激励方式提出5种分布方案;采用矢量分析法对腔体中电磁场分布进行理论分析;借助HFSS仿真软件,仿真不同方案腔体内电磁场的分布,得到多馈口激励的最佳分布方案,为微波热解炭化炉谐振腔的优化设计提供了基础.%The resonant cavity is the most important part in the design of microwave pyrolytic carbonization furnace ,moreover ,the number and distribution of the feed port have a great influence on the electromagnetic field distribution in the cavity.Based on the waveguide theory of the microwave technology ,five distribution schemes are proposed for one ,two and four feeds models.Moreover , the distribution of electromagnetic field in cavity is investigated by vector analysis.Corresponding simulation of the distribution of electromagnetic fields in the cavity for different schemes and the optimal distribution scheme of multi-feed excitation is performed by HFSS.It provides the foundation for the optimum design of the resonant cavity of microwave pyrolytic carbonization furnace.

摘要： 为加快回音壁模式微波谐振腔测温仪在工业精密测温领域的应用,提高工业精密测温的测量精度和抗震性,研究基于圆柱状蓝宝石的回音壁模式微波谐振腔测温仪的金属腔体与中心介质的尺寸优化设计.分别对相同比例下不同尺寸的蓝宝石与腔体以及相同蓝宝石尺寸下不同腔体尺寸的谐振频率变化和品质因数改变的规律进行探索.研究发现,谐振频率可随腔体尺寸的增加而指数减小,但一味增大腔体尺寸并不能提高品质因数,反而有可能降低测量精度.研究成果可以揭示测温仪的测量精度变化规律特点,探寻最优尺寸设计,为微波谐振腔测温仪的小型化和高精密研究提供参考,加快其在高精密工业测温领域的广泛应用.

摘要： 模糊综合评价法(FCE)是一种基于模糊数学的综合评价方法,即用模糊数学对受到多种因素制约的对象做出一个总体评价.本文通过介绍不同外形结构微波谐振腔,结合FCE确定各因素集、权重等,建立隶属度矩阵,对微波谐振腔外形结构进行综合评价,最终得到最优解.结果表明,FCE运用在微波谐振腔设计过程不仅可行,还为设计过程提供了新思路.%Fuzzy comprehensive evaluation method (FCE) is a kind of comprehensive evaluation method based on fuzzy mathematics,that is,using fuzzy mathematics to make an overall evaluation of the object controlled by many factors.In this paper,through the introduction of microwave resonant cavities with different configuration,the factors and weights are determined by FCE,the membership matrix is established,and the overall structure of the microwave cavity is evaluated.The results show that the application of FCE in the design of microwave resonant cavity is feasible,and it also provides a new idea for design process.

摘要： 模糊综合评价法(FCE)是一种基于模糊数学的综合评价方法,即用模糊数学对受到多种因素制约的对象做出一个总体评价.本文通过介绍不同外形结构微波谐振腔,结合FCE确定各因素集、权重等,建立隶属度矩阵,对微波谐振腔外形结构进行综合评价,最终得到最优解.结果表明,FCE运用在微波谐振腔设计过程不仅可行,还为设计过程提供了新思路.

摘要： 蒸汽湿度的准确测量对汽轮机的安全、经济运行和优化设计具有重要意义.根据湿蒸汽混合物的介电性质,采用微波谐振腔介质微扰理论,建立了圆柱形谐振腔在TE011模式下测量蒸汽湿度的关系式.测量湿度与湿蒸汽的热物性、温度(压力)、谐振腔的谐振频率和相对频偏有关.湿蒸汽的温度(压力)降低、谐振腔的谐振频率升高、相对频偏升高,湿度测量结果会增大,反之减小.谐振频率降低、温度升高,湿度的测量精度提高.蒸汽湿度测量谐振腔的谐振频率建议在5～10GHz之间.对某200MW凝汽式汽轮机进行了排汽湿度测量实验,湿度测量结果与理论计算值吻合,验证了微波谐振腔微扰法测量蒸汽湿度理论的正确性.

摘要： 本文设计了一种基于微波谐振腔的新型的点火装置,通过微波产生的强电场击穿气体燃料产生等离子体,实现点火并启动初始的燃烧过程.实验观测到,本装置所产生初始的火焰核心要大于火花塞所产生的火焰核心,所以可以认为本装置的燃烧速度要优于火花塞点火。最后这种点火装置能够在极稀的条件性点燃,拓展了稀燃极限.

摘要： 汽轮机变工况运行时，排汽参数将发生变化。研究了微波谐振腔的热膨胀效应，分析了蒸汽温度变化对湿度测量的影响，设计了一种温度自补偿的谐振腔结构。分析表明：由于蒸汽的粘性耗散加热，谐振腔的温度高于主流温度，且流速越高，腔体温度越高，腔体和垫环的温差也越大；在一定温度范围内，通过合理设计谐振腔的温度自补偿结构，腔体的谐振频率基本不随温度变化，使谐振腔传感器用于蒸汽湿度测量可以达到较高的测量精度。

摘要： 基于谐振腔微扰测量汽轮机排汽湿度时，微波谐振腔作为感器，腔体结构对湿度测量的精度和稳定性具有重要影响。根据汽轮机内湿蒸汽的特点，分析了蒸汽湿度与谐振腔频偏的关系，确定了谐振腔的类型、工作模式和工作频率。利用ANSOFT HFSS 11软件，对腔体结构、两端分隔器及耦合结构进行了仿真和优化。经过优化设计，谐振腔具有良好的电磁特性，满足蒸汽湿度测量的要求。

摘要： 围绕对超高功率同轴隔离器性能产生影响的微波铁氧体材料、微波介质和微波谐振腔、传输腔进行了深入研究,全面提升了超高功率同轴隔离器的性能,成功用于最新研制的高能加速器微波功率源系统和新型雷达及电子对抗工程中.

摘要： 针对三维全波仿真提取微波谐振腔耦合系数耗时长和提取结果不容易收敛的问题,提出了一种基于等效电路Y参数的耦合系数提取方法,并将该提取方法应用到改进的渐进空间映射算法的参数提取过程中,提高了滤波器的设计效率.最后,通过一个4腔的同轴腔体滤波器的设计实例验证了该文的方法.滤波器的电磁仿真结果与理论综合结果吻合良好,证实了该方法的有效性.

摘要： 单模腔由于具有功率密度高、损耗小、温度均匀和易于控制等优点,成为国际上主要采用的微波烧结结构的加热腔.本文首先通过波导理论推导了单模谐振腔中的电磁场分布,其次探讨了单模腔在负载和空载情况下场分布的情况并且对负载时耦合孔的大小进行了优化,最后分析了有载单模反应腔的负载特性的变化对场分布的影响.

摘要： 本文应用微波谐振腔的谐振隔离特性及电磁力作用原理，研制出了一种小巧、灵活的微波叶片式开关，它转动灵活、速度快，开启状态损耗小，关闭状态反射大。它可用作保护开关、功率分配开关、功率转换开关、时分开关等，应用广泛。本文对其工作原理、性能及结构特点做了详细分析，实际制作了一个微波快门并对其进行了测试，得到了优良的电性能参数。在开启状态，实现了驻波<1.1、传输损耗<0.1dB;在关闭状态，可达30dB以上的隔离度。计算结果与实测结果基本一致，表明该实现方法是正确和有效的。

摘要： 随着微波技术的发展,微波被应用在各个领域中.但微波的谐振腔是一个非常复杂的腔体,其腔体的优劣直接关系到微波炉的性能.电磁场仿真软件的产生使可以利用计算机优化与模拟各种类型的腔体,通过HFSS仿真软件,可以很直观的观察场分布情况.本文介绍了中国对腔体的仿真以及优化的方法,如对腔体形状或尺寸的改变来增加电磁场分布的均匀性,利用多模谐振腔理论来改进和优化腔体结构等.

摘要： 本发明涉及一种凹腔谐振腔及其制造方法和一种滤波器装置。凹腔谐振腔(12)包括第一镀金属的模制塑料部件(18)，部件包括凹腔短柱(17)、端壁(14)和圆柱形侧壁(13)。部件(18)被表面安装焊接在镀金属的PCB基板(19)上。突起部(24)被定位成面对短柱(17)的端面(21)，以利用其限定电容间隙(22)。短柱(17)的端面(21)和突起部(24)被构造成所述短柱与所述面对部分之间相对转动改变间隙(22)的轮廓，并因此改变间隙电容。通过在制造期间适当地定位两个部件，基于短柱(17)与突起部(24)的相对角位置可以选择具体的电容，以从可利用的旋转提供期望的谐振频率。在另一腔中，突起部被印刷电路板的被蚀刻的金属镀层代替。

摘要： 本发明涉及一种谐振子，所述谐振子包括两个或多个依次堆叠的介质片，所述介质片中至少有相邻两介质片之间设置有人造微结构，所述相邻两介质片之间通过粘接层连接，且所述粘接层不覆盖所述人造微结构的表面，所述人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的结构。本发明还涉及制备该谐振子的方法以及具有该谐振子的谐振腔、滤波器件及微波设备。本发明的粘结层未覆盖在人造微结构表面，使得谐振子的损耗相对于人造微结构表面上覆有粘结层的损耗要低，从而使其本发明制备的谐振子的Q值高，具有该谐振子的谐振腔、滤波器件和微波设备的损耗都明显减小。

摘要： 本发明公开了一种支持电磁谐振和磁致谐振的谐振腔及具有该谐振腔的器件，其中支持电磁谐振和磁致谐振的谐振腔包括设有若干金属通孔（3）的介质层（1），设置在介质层的双开口谐振环（4），分别设置在介质层两面的第一金属层（2）和第二金属层（5），以及激励谐振腔的第一端口（21）和第二端口（22）；金属通孔、第一金属层和第二金属层围成谐振腔，所述双开口谐振环位于该谐振腔中。具有该谐振腔的器件还包括激励谐振腔的第一端口和第二端口。本发明提高了谐振腔在应用中的集成度；而且两种谐振的频率间隔突破了传统谐振频率只能是谐波的限制。

摘要： 本发明涉及一种凹腔谐振腔及其制造方法和一种滤波器装置。凹腔谐振腔(12)包括第一镀金属的模制塑料部件(18)，部件包括凹腔短柱(17)、端壁(14)和圆柱形侧壁(13)。部件(18)被表面安装焊接在镀金属的PCB基板(19)上。突起部(24)被定位成面对短柱(17)的端面(21)，以利用其限定电容间隙(22)。短柱(17)的端面(21)和突起部(24)被构造成所述短柱与所述面对部分之间相对转动改变间隙(22)的轮廓，并因此改变间隙电容。通过在制造期间适当地定位两个部件，基于短柱(17)与突起部(24)的相对角位置可以选择具体的电容，以从可利用的旋转提供期望的谐振频率。在另一腔中，突起部被印刷电路板的被蚀刻的金属镀层代替。

摘要： 本发明涉及凹腔谐振腔、包括这种凹腔谐振腔的滤波器和制造方法。凹腔谐振腔包括短柱6。圆柱形壁2、第一端壁3和短柱6整体形成。第二端壁4由沉积在印刷电路板基板9上的金属镀层8限定。使用表面安装焊接工艺结合部件。短柱6的端部11限定间隙12。突起部14面对短柱6的端部。突起部14被单独制造，然后固定到基板9。介电球部16位于短柱6的端部11与突起部14之间。介电球部16在使用期间保持间隙尺寸，并在制造期间协助正确定位部件。

摘要： 本发明涉及一种谐振子，所述谐振子包括两个或多个依次堆叠的介质片，所述介质片中至少有相邻两介质片之间设置有人造微结构，所述相邻两介质片之间通过粘接层连接，且所述粘接层不覆盖所述人造微结构的表面，所述人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的结构。本发明还涉及制备该谐振子的方法以及具有该谐振子的谐振腔、滤波器件及微波设备。本发明的粘结层未覆盖在人造微结构表面，使得谐振子的损耗相对于人造微结构表面上覆有粘结层的损耗要低，从而使其本发明制备的谐振子的Q值高，具有该谐振子的谐振腔、滤波器件和微波设备的损耗都明显减小。

摘要： 本实用新型涉及一种谐振子、谐振腔、滤波器件及微波设备。所述谐振子包括两个或多个依次堆叠的介质片，所述介质片中至少有相邻两介质片之间设置有人造微结构，所述相邻两介质片之间通过粘接层连接，且所述粘接层不覆盖所述人造微结构的表面，所述人造微结构是由导电材料制成的具有几何图形的结构。本实用新型的粘接层未覆盖在人造微结构表面，使得谐振子的损耗相对于人造微结构表面上覆有粘接层的损耗要低，从而使其本实用新型制备的谐振子的Q值高，具有该谐振子的谐振腔、滤波器件和微波设备的损耗都明显减小。

摘要： 一种提高电磁场分布均匀性的微波谐振腔体方法及结构，其特征是在微波谐振腔体中设置多个强电磁场区域与弱电磁场区域，不同区域被带孔隔离边界分隔开，弱电磁场区域的电磁场由强场区域在边界多次反射后馈入，被加热对象在弱电磁场区域加热。本发明能够有效提高被加热对象所在弱电磁场区域的电磁场分布均匀性，降低制件固化温差。

摘要： 一种提高电磁场分布均匀性的微波谐振腔体方法及结构，其特征是在微波谐振腔体中设置多个强电磁场区域与弱电磁场区域，不同区域被带孔隔离边界分隔开，弱电磁场区域的电磁场由强场区域在边界多次反射后馈入，被加热对象在弱电磁场区域加热。本发明能够有效提高被加热对象所在弱电磁场区域的电磁场分布均匀性，降低制件固化温差。

摘要： 本发明公开了一种能连续平移微波腔内电磁场的微波谐振腔及实现方法，包括金属腔体和可调全反射体，所述的金属腔体上设有微波馈入口，所述的可调全反射体设置于金属腔体内并作为金属腔体的内壁，且能够通过整体移动或者改变自身形状来使金属腔体内的电磁场波节点和波腹点的空间位置发生变化，从而使微波腔内电磁场实现平移。