高次模

摘要： 一般情况下,当偶极子天线工作于二次模时,振子臂的末端馈电点处为电流零点,会呈现极大的输入阻抗,难以与外端口匹配。为了解决该问题,提出一种面向5G应用的工作于二次模和三次模的双模边射压缩偶极子天线。首先,引入馈电巴伦显著增加了馈电结构与振子臂的接触面积,增大了平均馈电电流,从而有效降低了二次模的输入阻抗,使该模式易于匹配;接着,通过在二次模的电压零点处加载枝节,使得三次模与二次模相合并从而获得双模工作效果,与传统的单模压缩偶极子天线相比,本天线具有更宽的阻抗带宽;然后,设计了一种人工磁导体(artificial magnetic conductor,AMC)反射板,该反射板在天线工作中心频率处具有零度反射相位,可将天线的整体剖面高度从传统的约1/4波长大幅降至约1/9波长;最后,对该设计进行了理论仿真分析和实验测试验证。测试结果表明:该天线可覆盖3.19~3.71 GHz频段,其阻抗带宽为15.1%,最高增益为9.2 dBi,整体剖面高度仅为0.11λ,与典型偶极子天线相比,该设计具有更紧凑的天线尺寸,更宽的带宽及更小的旁瓣。该天线性能良好,在未来5G无线通信系统中具有良好的应用潜力。

摘要： 本文设计了1款12.9~14.58 GHz Ku频段的波导多模滤波器。与传统滤波器相比,该滤波器采用多模谐振腔代替传统单模谐振腔进行级联,长度缩短了一半;同时利用多模谐振腔内模式间的耦合,在通带低频带外处产生了传输零点,进一步提高带外抑制度.此外基于模式匹配法进行分析设计,不仅可以严格计算不连续处高次模的影响,还能通过程序快速优化,减少了传统大量仿真优化所耗时间,大大地缩短了设计周期,得到的计算结果精确,设计的器件性能极佳.

摘要： 不同形状的巷道内电磁波的传播特性不同,在不同次模情况下的电磁波传播特性也不相同.在分析电磁波传输理论和多波模理论的基础上,利用计算机对高次模情况下矩形巷道形状因子对电磁波传播衰减的影响进行了仿真研究.仿真结果表明,在矩形巷道形状因子一定时,随着电磁波传输模式的升高,电磁波的衰减越来越大;不同模式时,随着形状因子的增大,电磁波衰减曲线的斜率不变;水平极化模式时,随着形状因子的增大,电磁波的衰减先减小后增大,在形状因子为1.7时,衰减率最小;垂直极化模式时,随着形状因子的增大,衰减曲线也呈现先减小后增大的趋势,在形状因子为0.7时,衰减率最小;在形状因子等于1时,水平极化模式与垂直极化模式对电磁波传播衰减的影响相同,形状因子小于1时,垂直极化模式对电磁波衰减的影响大于水平极化模式,形状因子大于1时,水平极化模式对电磁波传播衰减的影响大于垂直极化模式.

摘要： 针对同轴线中雷电波传输特性的问题,通过对同轴波导暂态响应和非均匀传输线理论进行分析,采用冲击电压波发生器来模拟1.2/50μs雷电波进行试验.得出:雷电波在均匀同轴线中几乎不发生畸变,波形衰减不明显,但在并联气体放电管(Gas Discharge Tube,GDT)的同轴线中发生了畸变,出现不同程度的振荡,产生高次模;随着同轴线长度的增加,雷电波畸变的程度逐渐变小,高次模出现的频率逐渐减少,波形振荡的周期也越来越少;在不同位置并联相同气体放电管,距离输出端越远其振荡幅值越大,其中高次模的成分越丰富,振荡周期越多,振荡持续的时间越长.同时对1.2/50μs雷电波的幅值、负载以及同轴线中并联的气体放电管的数量等因素进行详细地讨论.这在实际雷电防护应用中,具有一定的指导意义和价值.

摘要： 针对传统侧壁耦合式正交器(Ortho-Mode Transducer,OMT)窄带工作特点,提出了通过分析直通路非对称结构高次模激励频率来展宽相对工作带宽的方法.为减小传统正交器调试工作量和尺寸小型化,给出了一种紧凑型免调试正交器,并设计加工了Ku频段正交器进行验证.该正交器在接收(10.95～12.75 GHz)和发射(13.75～14.5 GHz)频段内实测满足电压驻波比(Voltage Standing-Wave Ratio,VSWR)小于1.12:1,端口收发隔离度大于50 dB,且实测结果和仿真结果符合良好.该正交器不仅指标优良,还具有低成本和容易加工的优点,适合工程推广.

摘要： In order to break through limitatiions in actual testing,the extension method of frequency range of a transverse electromagnetic(TEM)cell is studied.Using the theory of electromagnetic field and microwave technology,the influence of adding slots to the cell on the higher order modes is analyzed,and the suppressing effect of slots on the higher order modes is reinterpreted by summarizing the variation of the distribution of sur-face current.According to the principle of slotted waveguide antenna,a new method has been proposed to de-sign the slotted surface of the TEM cell.Along with the numerical simulation of electromagnetic field,the pa-per validates the effectiveness of an engineering method to suppress higher order modes and evaluates the accu-racy of the control parameters and the constraint conditions.The effect of the new method is further verified by processing a real cell and its measurement.The simulation and test results show that,without reducing the test space and affecting the main mode,the engineering method of slotted cell can extend the bandwidth by 42.9% by suppressing higher order modes.%为突破实际测试当中的局限,研究了横电磁波传输(TEM)室频率范围的扩展方法.运用电磁场与微波技术相关原理,通过分析TEM室壳体开缝对高次模的影响,利用壳体表面电流分布变化规律和波导缝隙天线原理重新解释了开缝对高次模的抑制作用,进而提出了一种TEM室壳体表面开缝的设计方法.通过电磁场数值仿真,验证了抑制高次模工程方法的有效性,并对其控制参数和约束条件的准确性进行了分析评估;通过加工实物并进行实测,进一步验证了新方法的效果.仿真与测试结果表明,开缝抑制高次模的工程方法能够在不减小测试空间与影响主模传输的前提下,将测试带宽扩展了42.9%.

摘要： 针对kW级微波驱动的锁相GW高功率微波,设计了一个高增益(大于50 dB)四腔相对论速调管放大器(RKA).模拟表明,在此条件下高次模振荡严重影响器件的锁相实现.由此,将RKA结构与正反馈振荡电路结合起来,建立相应的等效电路来研究这种高次模激励的物理过程(即高次模的激励与中间腔之间耦合强度的相关性).在高次模振荡的等效电路(即正反馈振荡电路)中,用衰减电阻代替结构中的微波吸收层来研究高次模振荡的抑制机理,衰减电阻通过对反馈过程的控制,提高了电路的自激振荡起振电流.在结构上按照衰减电阻要求设计了微波吸收层,将高次模振荡的起振电流提高到大于器件的工作电流,实现了高增益(约60 dB)条件下高次模激励的抑制.模拟获得了4 kW微波功率驱动的2.3 GW锁相高功率微波,增益接近60 dB.在LTD加速器平台的实验结果表明:注入微波由固态RF种子源提供(功率10 kW),输出功率达到1.8 GW,增益为52.6 dB,90 ns内输入和输出微波的相对相位差小于±10°,实验上实现了kW级注入微波对GW高功率微波的相位锁定.

摘要： 几年前我们曾研制了一支工作在C波段500脉冲的高次模反转永磁聚焦多注速调管，其峰值输出功率为20KW，在5.2﹪的带宽下，带内最低点效率为20﹪左右[1]。而技术指标要求6.2﹪带宽下效率为25﹪，因此与指标相比带宽差一个百分点，而效率相差五个百分点，难以为工程所接受。据介绍，俄罗斯也在研制相同参数采用电磁线包聚焦的多注速调管，基模工作，已研制出管，但由于要求阴极发射密度过大，使得整管寿命受到限制，因此无法实际应用。现已改用高次模式结构，在宽频带下目前同样遇到效率较低的问题。可见这是高功率、宽带宽多注速调管研制发展中的一个共同问题。因此，在特定的带宽条件下解决该管的效率问题，就成了使高次模式多注速调管实用化的卞要研究方向。本文讨论了一支5cm高次模式多注速调管效率和带宽受限的主原因及研制改进的进展.

摘要： 本文提出了一种精确求解任意截面形状介质填充波导高次模的快速边缘元算法.数值实验表明:与以往算法相比,此算法所用内存巨幅减小,计算效率极大提高.矩形空波导本征模计算结果与解析解的比较,证实本算法计算精度极高且不含伪解.本文还用开发的程序具体研究了内壁涂层波导的本征模.

摘要： 本文首先介绍了高重复频率铁氧体开关网络的背景、原理,然后重点分析高重复频率铁氧体开关的难点因素,包括铁氧体磁芯的暂态磁损耗特性,铁氧体结的导热机构设计、高次模对铁氧体结动态温度特性的影响,高发热铁氧体开关的工艺研究及高重复频率驱动器的设计等.最后介绍了样件试制情况,试验结果表明本文的研究对工程应用具有指导意义.

摘要： 本文主要介绍了双模互易铁氧体移相器的工作原理及设计方法,并讨论了工程应用中影响器件性能的各种因素,最后本文给出了部分试验结果.研制出X波段双模互易移相器，垂直线极化输入，水平线极化输出，频率4%带宽，工作温度-40～+65°C，常温下器件损耗最大值不大于1.1dB，高低温下器件损耗最大值不大于1.5dB。此类移相器在设计中遇到的几个难点是器件的小损耗、高次模的抑制和装配工艺的保证，器件的损耗包括材料的本底损耗、圆极化器的调制损耗和轴比带来的损耗。

摘要： 本文采用简化的射线追踪法来快速简单估算SIW定向耦合器耦合特性的方法.根据Floquet定理详细分析了入射波在耦合窗口上产生高次模的机理,同时给出了抑制高次模产生的限制性条件.根据上述方法论文分别设计了一个三路和五路的SIW定向耦合器,其中三路定向耦合器的加工测试结果与仿真结果吻合较好,从而验证了上述方法的准确性.

摘要： 结合微波多端口技术与材料测试技术研究过程中遇到的高次模问题,作了初步的分析与实验研究,讨论了矩形波导模式谱图的一般表达式,并提出了一些看法供学界讨论.

摘要： 本文设计了一种新颖的微波结构-双(多)层空气带状线垂直过渡,采用三维有限元分析方法,利用高频结构仿真软件,对这种结构的微波特性进行了研究.重点分析了各几何参数对垂直过渡的工作频带和驻波特性的影响.根据计算结果设计了一只双层带状线垂直过渡,实测结果良好,已成功应用于某大型雷达的行馈网络.

摘要： 本文设计了一种新颖的微波结构-双(多)层空气带状线垂直过渡,采用三维有限元分析方法,利用高频结构仿真软件,对这种结构的微波特性进行了研究.重点分析了各几何参数对垂直过渡的工作频带和驻波特性的影响.根据计算结果设计了一只双层带状线垂直过渡,实测结果良好,已成功应用于某大型雷达的行馈网络.

摘要： 本文设计了一种新颖的微波结构-双(多)层空气带状线垂直过渡,采用三维有限元分析方法,利用高频结构仿真软件,对这种结构的微波特性进行了研究.重点分析了各几何参数对垂直过渡的工作频带和驻波特性的影响.根据计算结果设计了一只双层带状线垂直过渡,实测结果良好,已成功应用于某大型雷达的行馈网络.

摘要： 本文设计了一种新颖的微波结构-双(多)层空气带状线垂直过渡,采用三维有限元分析方法,利用高频结构仿真软件,对这种结构的微波特性进行了研究.重点分析了各几何参数对垂直过渡的工作频带和驻波特性的影响.根据计算结果设计了一只双层带状线垂直过渡,实测结果良好,已成功应用于某大型雷达的行馈网络.

摘要： 提供一种高次模分散补偿光纤，其具有光纤、和设于该光纤内、使在该光纤中传输的低次模衰减、而不衰减比它高次的模的损耗层。另外，提供一种高次模光纤用模转换器，它具有单模光纤、高次模分散补偿光纤、将上述单模光纤和上述高次模分散补偿光纤熔接、拉伸而形成的熔接拉伸部，该熔接拉伸部进行上述单模光纤的LP

摘要： 矩形过模波导H型模片高次模多模滤模器涉及一种微波波导元件，可以在同样的频率上，在基本不影响主模通过的同时，滤掉矩形过模波导中的多种高次模。该矩形过模波导H型模片高次模多模滤模器包括矩形过模波导(1)和H形模片(2)，其中：H型模片(2)位于矩形过模波导(1)的内部，其与矩形过模波导(1)的横截面平行；H型模片(2)为薄的导体片，其形状为H形H形模片(2)两边的高度等于矩形过模波导(1)内腔窄壁(3)的高度，H形模片(2)的宽度等于矩形过模波导(1)内腔宽壁(4)宽度，从而H型模片(2)连接矩形过模波导的上下两个内腔宽壁(4)和左右两个内腔窄壁(3)。

摘要： 矩形过模波导H型模片紧凑型多级高次模多模滤模器涉及一种微波波导元件，其中：H型模片(2)位于矩形过模波导(1)的内部，其与矩形过模波导(1)的横截面平行；H型模片(2)为薄的导体片，其形状为H形；H形模片(2)两边的高度等于矩形过模波导(1)内腔窄壁(3)的高度，H形模片(2)的宽度等于矩形过模波导(1)内腔宽壁(4)宽度，从而H型模片(2)连接矩形过模波导的上下两个内腔宽壁(4)和左右两个内腔窄壁(3)；在矩形过模波导(1)里有两个或两个以上所述的形状和尺寸都相同的H型模片(2)，在矩形过模波导(1)内的相邻两个H型模片(2)之间的空间构成了一个谐振单元(5)。

摘要： 矩形过模波导单级高次模多模滤模器涉及一种微波波导元件，可以同时滤掉矩形过模波导中的多种高次模。该高次模滤模器包括矩形过模波导(1)和模片(2)；其中：模片(2)为薄的导体片，其形状为矩形；模片(2)有两块，平行位于矩形过模波导(1)的内的同一横截面两侧，且与矩形过模波导(1)的横截面平行；这样的两块模片(2)构成一组平行模片；模片(2)在矩形过模波导(1)内的高度等于矩形过模波导(1)内腔窄壁(3)的高度；模片(2)的宽度小于矩形过模波导(1)内腔宽壁(4)宽度的一半。

摘要： 圆形过模波导紧凑型多级高次模多模滤模器涉及一种微波波导元件，可以在同样的频率上，在基本不影响主模通过的同时，滤掉圆形过模波导中的多种高次模。该圆形过模波导紧凑型多级高次模多模滤模器包括圆形过模波导(1)和两个或两个以上形状和尺寸都相同的模片(2)，其中：模片(2)位于圆形过模波导(1)的内部，模片(2)为薄的导体片，其形状为圆环形，模片(2)与圆形过模波导(1)的横截面平行，模片(2)的圆环外径等于在圆形过模波导内腔(3)的内径；两个相邻模片(2)以及圆形过模波导(1)在两个相邻模片(2)之间的空间就构成了一个谐振单元(4)；两个相邻模片(2)之间的距离处于从小于主模的波导波长到主模波导波长两到三倍之间的范围。

摘要： 矩形过模波导紧凑型多级高次模多模滤模器涉及一种微波波导元件，可以在同样的频率上，在基本不影响主模通过的同时，滤掉矩形过模波导中的多种高次模。在矩形过模波导(1)的同一横截面里，有两块平行的模片(2)；该两块模片(2)分别为与内腔窄壁(3)的两侧；这样的两块模片(2)构成一组平行模片；模片(2)在矩形过模波导(1)内的高度等于矩形过模波导(1)内腔窄壁(3)的高度；模片(2)的宽度小于矩形过模波导(1)内腔宽壁宽度(4)的一半；矩形过模波导(1)里有两组或两组以上的平行模片(2)；相邻两组平行模片(2)以及矩形过模波导(1)在相邻两组平行模片(2)之间的空间构成一个谐振单元(5)。

摘要： 圆形过模波导单级高次模多模滤模器涉及一种微波波导元件，可以同时滤掉圆形过模波导中的多种高次模。该高次模滤模器包括圆形过模波导(1)和模片(2)；其中：模片(2)位于圆形过模波导(1)的内部，模片(2)为薄的导体片，其形状为圆环形，模片(2)与圆形过模波导(1)的横截面平行，模片(2)的圆环外径等于在圆形过模波导内腔(3)的内径。圆形过模波导里多个高次模的传输受到抑制，而主模的传输损耗较小，计算表明，在同样的频率上，多个高次模的传输损耗均大于20dB，而主模的传输损耗不到1dB；其次，本发明的结构简单，易于加工。

摘要： 提供一种高次模分散补偿光纤，其具有光纤、和设于该光纤内、使在该光纤中传输的低次模衰减、而不衰减比它高次的模的损耗层。另外，提供一种高次模光纤用模转换器，它具有单模光纤、高次模分散补偿光纤、将上述单模光纤和上述高次模分散补偿光纤熔接、拉伸而形成的熔接拉伸部，该熔接拉伸部进行上述单模光纤的LP

摘要： 矩形过模波导紧凑型多级高次模多模滤模器涉及一种微波波导元件，可以在同样的频率上，在基本不影响主模通过的同时，滤掉矩形过模波导中的多种高次模。在矩形过模波导(1)的同一横截面里，有两块平行的模片(2)；该两块模片(2)分别为与内腔窄壁(3)的两侧；这样的两块模片(2)构成一组平行模片；模片(2)在矩形过模波导(1)内的高度等于矩形过模波导(1)内腔窄壁(3)的高度；模片(2)的宽度小于矩形过模波导(1)内腔宽壁宽度(4)的一半；矩形过模波导(1)里有两组或两组以上的平行模片(2)；相邻两组平行模片(2)以及矩形过模波导(1)在相邻两组平行模片(2)之间的空间构成一个谐振单元(5)。

摘要： 圆形过模波导单级高次模多模滤模器涉及一种微波波导元件，可以同时滤掉圆形过模波导中的多种高次模。该高次模滤模器包括圆形过模波导(1)和模片(2)；其中：模片(2)位于圆形过模波导(1)的内部，模片(2)为薄的导体片，其形状为圆环形，模片(2)与圆形过模波导(1)的横截面平行，模片(2)的圆环外径等于在圆形过模波导内腔(3)的内径。圆形过模波导里多个高次模的传输受到抑制，而主模的传输损耗较小，计算表明，在同样的频率上，多个高次模的传输损耗均大于20dB，而主模的传输损耗不到1dB；其次，本发明的结构简单，易于加工。