一、用算子理论求解和计算异形波导的截止频率（论文文献综述）
况晓静[1]（2020）在《高阶辛紧致时域有限差分算法的研究与应用》文中进行了进一步梳理导波系统本征值分析方法的研究是计算电磁学领域中的一个重要课题。在众多的数值计算方法中,求解此类本征值问题的方法主要有矩量法、有限元法、有限差分法等。其中,时域有限差分（Finite Difference Time Domain,FDTD）方法作为一种时域的全波分析数值算法,具有形式简单、建模方便、通用性强等优势,但在处理复杂媒质（色散、各向异性、左手媒质等）或复杂结构（非均匀、多尺度）时需要耗费大量的计算资源和计算时间。因此研究求解导波结构的本征值问题的高效时域算法是一个亟待解决的难题。本论文结合时间能量守恒的辛算法与空间降维的紧致算法,提出一种新型的时域数值计算方法——高阶辛紧致格式FDTD(Symplectic Compact FDTD（SC-FDTD）方法,并围绕该算法的基本理论与应用展开研究。首先,在传统FDTD算法的基础上,构建高阶SC-FDTD算法的基本框架;其次,完善高阶SC-FDTD算法的各项关键技术;最后,建立双色散模型下的高阶SC-FDTD算法,实现对复杂媒质与复杂结构电磁场本征值问题的高效高精度求解及应用,从而为光电器件的设计和优化提供理论支撑。本论文的主要工作和创新点如下:1.针对广泛采用的时域数值算法,提出了一种新型的高阶辛紧致差分FDTD算法。该算法以空间降维的快速算法演化矩阵为切入点,结合时间辛积分的Hamilton矩阵,建立新型的高阶时空匹配演化矩阵;然后选取合适的传播常数代入并进行矢量波函数展开,得到新型SC-FDTD（4,4）算法的Maxwell方程时域离散框架;进而对典型的波导结构进行数值模拟。仿真结果表明,由于新算法是基于空间快速算法与时间稳定算法的理论结合,因此,既保证了算法的仿真精度又实现了仿真的高效性。2.在新型算法技术层面完善各种关键技术的优化处理。在所提算法的实现层面,围绕数值稳定性、数值色散性及吸收边界条件等关键环节展开研究。对比了各种时域高阶算法的数值稳定性和数值色散性,研究结果表明SC-FDTD（4,4）算法在长时间仿真、能量守恒、数值精度等方面的优势。比如:在相同的时间精度下,SC-FDTD（4,4）算法的全局色散误差有较好的改善;同时,SC-FDTD（4,4）算法摆脱了稳定性条件数CFL的束缚,不需要为了过分的精细剖分来提高精度,极大地提高了计算效率。通过关键技术的详细分析,逐步完成算法中传播常数、时空离散差分系数等参数的选取,构建一种优化的时空离散研究方案。3.在应用层面实现了典型的导波系统电磁仿真应用。利用新型算法对复杂截面的介质光波导及光子晶体光纤等典型的光波导结构进行本征值分析。通过长时间的数值仿真,在计算效率、数值稳定性和精度方面获得了令人满意的数值结果,进一步验证了SC-FDTD（4,4）算法的优越性。4.针对色散媒质导波系统中的本征值分析,建立单（双）色散模型的高阶SCFDTD算法。利用Drude+Lorentz模型拟合单色散与双色散媒质电磁参数,并基于辅助差分方程及辛紧差分的矩阵分裂技术,经过严格的公式推导,构建单（双）色散模型的离散框架。并应用于单（双）色散模型的混合等离子体波导结构的模式特性的研究。仿真过程能节省大量的计算机资源,同时避免了频域分析中电磁参数随频率变化的复杂性。其研究结果既验证了该模型的有效性,也为纳米量级的光学器件的设计和优化提供高效的理论指导。
冯晨晨[2]（2018）在《铷原子频标中微波腔的研究与设计》文中研究说明铷原子频标（或称铷原子钟）是一种结构简单,稳定性较强的原子频标,在导航、通信等领域有着广泛的应用。作为铷原子钟的核心部件,微波谐振腔的谐振特性决定了铷原子钟工作的稳定性。基于横向项目“均匀场微波腔的研制”,本论文展开铷原子钟内谐振腔的研究与设计,通过分析圆柱谐振腔的谐振理论,得到一般圆柱腔的设计方法,依据设计指标,设计所需的谐振腔;同时,作为微波腔的连接件,同轴接头的性能对于铷原子钟的工作性能也有一定的影响,为此,设计了符合系统要求的同轴接头。本文对圆柱形谐振腔的谐振特性做了详细的理论分析。对构成圆柱腔的圆波导的场理论进行了论述,采用标量位函数导出了圆柱波导的场方程和电磁场分布图;基于圆波导场方程结合端面边界条件,得到了圆柱腔内不同模式的电磁场分布,分析了谐振腔内谐振频率和品质因数的计算方法;恰当的激励方式是谐振腔工作性能稳定的必要条件,对于两种常用的激励方式:环耦合和孔耦合对谐振腔谐振性能的影响,本文做了详细的理论分析,这些理论对于谐振腔耦合方式的选取、耦合结构尺寸和位置的设计有重要的指导作用。其次,对于谐振腔及同轴接头的设计方法做了详细的研究。铷原子在谐振腔中的稳定跃迁需要磁场的均匀分布,故选用TE011模式的谐振腔为原子跃迁场所,为了抑制微波的泄露,设计了屏蔽效能为103dB的截止波导结构,对填充因子的分析,有助于得到截止波导的尺寸和结构;采用模式匹配法对加载截止波导的重入腔的理论作了详细的推导,得到了重入腔场方程的系数计算矩阵,进而可以得出重入腔内的场方程。为了得到所需的均匀场,设计了二次耦合结构,通过探针耦合矩形腔,再通过对称双缝耦合将能量送入重入腔内,实现铷原子在均匀场作用下的稳定跃迁。采用HFSS仿真设计的谐振腔,仿真结果满足设计要求。通过对同轴线理论的研究,得到同轴接头的设计方法并论述了同轴接头的不连续性和补偿方法,采用轴向错位补偿结构设计了一款5GHz-8GHz的同轴接头,接头中间采用致密性较好的陶瓷材料填充,仿真和测试表现出了较好的性能。最后,采用Ti合金TC4加工谐振腔,并对设计的谐振腔系统进行了测试,结果达到设计指标要求,对于频率的偏差,介绍了几种影响频率的因素。
夏艳君[3]（2018）在《高屏蔽通风波导新型结构研究》文中指出随着微电子和信息技术的不断发展,各类基于计算机控制的系统以及电子、电气、通信等设备得到了广泛的应用,同时也导致了人类生存空间的电磁环境日趋恶化。然而,几乎所有的电子与电气系统都对散热有要求,当直接在屏蔽腔的薄壁上开散热孔时,屏蔽腔内部或外部的电磁辐射就会通过开口传播到其它媒质中去,产生各种有害的电磁污染。因此,本文旨在根据电磁波传播理论设计具有高屏蔽特性的新型通风波导结构。主要内容有:（1）研究规则波导与膜片波导电磁场分布的规律。首先,通过总结规则波导在模式传输区的场分布特性,研究当波导中引入膜片时的电磁场结构变化,对比分析规则波导与膜片波导结构之间场分布特性的差异,得出膜片波导结构对电磁波的损耗规律。其次,研究波导在模式截止区的电磁场分布以及截止波导的工作原理。（2）研究规则波导与新型波导结构传输特性的关系。首先,仿真分析不同形状的规则波导在单模区与截止区的传输特性,给出在这两个区域传输特性的相同与不同点;其次,对比分析规则波导与新型波导结构在模式截止区传输特性的关系;最后,利用电磁软件对新型波导结构的传输特性进行优化分析。（3）对规则波导与新型波导结构的传输特性进行无源测试。直波导是带有两个端口的微波元件,通过测量波导的二端口网络散射矩阵,以验证仿真结果与测试结果趋势的一致性,并对比分析规则波导与新型波导结构传输特性的关系,总结新型波导结构对电磁能量的损耗特征,反向归纳出新型波导结构在模式截止区对电磁波的隔离特性。（4）研究将单个波导管和波导窗应用到电子设备机箱通风口时的电磁屏蔽特性。以平面波为外部辐射源,将电场监测点设在屏蔽腔的几何中心,结合常用通风结构件屏蔽效能的经验计算公式,在分析单个规则波导和波导窗屏蔽特性的基础之上,研究单个新型波导管和由多个新型波导管组合成的波导窗的电磁屏蔽特性,通过对比分析得出新型波导结构的屏蔽性能优势。
吴昊[4]（2017）在《基于单脊波导的77GHz车载防撞雷达缝隙阵天线的设计》文中提出随着国内经济的高速发展和人民生活水平的提高,汽车作为一项重要的交通工具开始进入千家万户,但因此带来的交通问题也愈发的凸显,车载防撞雷达作为一种可报警的主动防撞设备越来越受到人们的关注。77GHz车载防撞雷达相比于以往的较低频段防撞雷达,有着探测距离远、识别精度高和抗干扰能力强等优点,因而成为了现在车载雷达的发展方向。脊波导具有的工作频带宽、波导尺寸小、阻抗损耗低、易于设计和加工成本低等优点,波导缝隙阵具有大功率容量、容易控制口径分布等优势,本文基于单脊波导对波导缝隙阵进行了研究,设计出了一款高增益、低损耗、低副瓣、宽频带、加工难度小的单脊波导缝隙阵天线和与之匹配的测试用转接器。本论文主要创新点如下:1、将单脊波导缝隙阵运用到对77GHz车载防撞雷达天线的研究中,实现了该天线在77GHz频段的高效工作,使得对车载雷达天线单元的选材具有了更大的灵活性。2、不同于传统单脊波导缝隙阵天线,本缝隙阵天线单元所含的各缝隙并不孤立,而是与各自相邻的缝隙相通,开缝位置更加灵活。3、设计出一款直连式的转接器,用于连接本天线和同轴电缆。该转接器在77GHz频段回波损耗很低,阻抗特性与同轴电缆匹配,能量传输效率较高。
吴伟[5]（2017）在《波导散热孔的电磁屏蔽特性及应用研究》文中研究表明电子设备在工作过程中往往会伴有产热现象,完全封闭的屏蔽机箱将会影响设备的正常散热,所以机箱表面通常开有散热孔。然而不加任何防护的直接开孔会降低机箱的屏效,甚至会使屏蔽机箱失去屏蔽能力。考虑到波导管类似一种高通滤波器,电磁波在低于波导截止频率时,会在波导内产生损耗,并且无法在波导内传播。所以在机箱开孔处加上一段波导,既能使机箱内部的元器件正常散热,也能够保证机箱的屏蔽能力。因此,本文以平面波为干扰源,采用TLM数值仿真算法,研究加在机箱表面的波导散热孔的电磁屏蔽特性。主要内容如下:（1）研究加在机箱表面的单根波导散热孔的电磁屏蔽特性。仿真波导孔的形状、长度、壁厚与平面波极化方向等因素对波导孔的截止频率与屏蔽效能的影响。结合平面波在波导内的场分布、平面波的反射与透射原理、均匀无耗传输系统中的模式正交性、截止波导原理等理论对仿真结果进行理论分析与验证。并通过将正六边形波导等效为圆波导计算出正六边形波导的截止频率。（2）研究加在机箱表面的阵列波导的电磁屏蔽特性。通过仿真得到阵列波导的形状、长度、间距、位置、开孔面积、开孔数量以及平面波极化方向等因素对阵列波导的截止频率与屏蔽效能的影响。结合单根波导孔的电磁屏蔽特性、谐振腔理论、平面波反射与透射等原理对仿真结果进行理论分析与验证。（3）研究由阵列波导构成的通风波导窗的应用。仿真介质或导体穿过波导窗、波导窗安装时产生的缝隙等因素对波导窗屏蔽特性造成的影响。并将安装时产生的缝隙等效为矩形波导,运用矩形波导理论对安装缝隙的仿真结果进行分析。最后在安装缝隙处添加螺钉与屏蔽衬垫,分析添加螺钉数量以及衬垫的电导率、磁导率、面积等因素对波导窗屏蔽特性的影响,得到各参数的最佳使用范围。研究结果有助于波导窗得到有效应用。
杨立坤[6]（2016）在《形变对三角形脊波导传输特性影响的研究》文中指出从Cohn通过横向谐振法得到脊波导具有截止波长较长、单模带宽较宽及特性阻抗较低等优点始,脊波导器件在微波工程、雷达系统、电磁兼容和通信工程等领域有广泛应用。脊波导传输特性的分析为脊波导在微波通信工程中的应用提供理论基础和数据参考,也成为微波传输线设计的理论基础。有限元法是一种高效的数值求解方法,它是以变分理论为基础发展起来的,其基本原理是把复杂边界条件的数学模型离散成多个形状简单的子区域,通过求解子区域的数值解求解该模型。本文以三角形脊波导为研究对象,包括三角形单脊波导和三角形双脊波导,针对脊波导器件在生产加工制造中可能发生的形变,主要研究错位形变、边侧形变及组合形变对三角形脊波导截止波长、单模带宽、衰减常数、功率容量以及特性阻抗的影响。本文的研究方法为在ANSYS下建立模型求解截止特性,并把数据导入MATLAB中通过编程计算其他特性,并绘制曲线图。本文的核心内容主要包括两个部分,即形变对均匀介质三角形脊波导传输特性的影响和形变对部分介质填充三角形脊波导传输特性的影响。通过研究结果发现,随着形变量的增大,对于错位形变,三角形脊波导的截止波长、衰减常数、特性阻抗增大,单模带宽及功率容量减小;对于单侧形变和双侧形变,截止波长、单模带宽、功率容量减小,衰减常数及特性阻抗增大;对于底部形变,截止波长、单模带宽、衰减常数增大,功率容量及特性阻抗减小,且底部形变对各项参数影响较大,这是由于脊波导的场分布主要集中于脊的中心位置引起的;对于组合形变,错位单侧形变对三角形脊波导的截止波长、单模带宽及衰减常数影响相对较小,三边形变和错位底部形变对衰减常数、功率容量、特性阻抗影响较大。因此,在实际工程应用中应避免底部发生形变。本文得到的数据为脊波导器件的设计优化提供一定的数据参考和理论基础,得到的结论可以用于判定形变脊波导传输特性的变化,为实际应用提供依据。
尤丽佳[7]（2013）在《用变形差分法分析波导高阶模和脊波导的单模带宽》文中研究指明研究新型波导的带宽必然涉及波导的高阶模，以及对波导的不连续性分析和多种模式发射和传播的研究。有限差分的连续超松弛法是求解波导主模的有效方法，但收敛标准要求矩阵必须是半正定的；对于波导的高阶模，由于其违背了这个标准，所以这种方法不能有效计算波导的高阶模。本文通过重新定义矩阵使其对所有模式为半正定的，并通过常规的有限差分主模计算方案实现对高阶模的有效分析和计算。实例计算了矩形波导、L形波导、不对称脊波导的高阶模的截止频率，用变形FDM法分析研究了具有工程应用价值的各类脊波导的主模带宽。首先，简要分析介绍了本文的理论基础——FDM法的基本原理，给出了FDM法的网格剖分方法及其在直角坐标系下的差分公式。其次，通过对五点差分公式引入矩阵变换，使五点差分公式中的系数矩阵对于波导的各阶高次模都保持正定，并通过对工程实例的分析，验证变形差分公式的正确性和有效性。最后，应用变形FDM法分析了三类复杂截面脊波导的主模带宽，获得了主模带宽与波导几何尺寸参数之间的基本规律；分析研究了单脊波导、双脊波导、对趾脊波导中，脊分别位于宽边和窄边时对其主模带宽的影响，结果表明：窄边脊波导的单模带宽小于长边脊波导的单模带宽。
林皋,刘俊[8]（2013）在《波导本征问题分析的比例边界有限元方法》文中认为引入了一种求解波导本征值问题的高效而精确算法-比例边界有限元方法SBFEM（Scaled Boundary Finite Element Method）。该方法的一个特点是只需在边界上进行离散,问题降低一维,使计算工作量大大减少;另一特点是所建立的控制方程为二阶常微分方程,可以解析地求解,使计算精度得到了保证。论文利用变分原理并通过比例边界坐标变换,推导了TE波和TM波波导的比例边界有限元频域方程以及波导动刚度方程,同时给出了波导动刚度矩阵的连分式解形式,通过引入辅助变量进一步得出波导特征值方程并求出波导本征值。以矩形、L形波导和叶型加载矩形波导的本征问题分析为例,通过与解析解及其他数值方法比较,结果表明,此方法具有精度高、计算工作量小的优点,而且随着连分式阶数增加收敛速度快。进一步分析了一类角切四脊正方形波导的传输特性。
陈小强[9]（2010）在《复杂结构脊波导传输特性的有限元分析》文中研究指明脊波导作为微波通信器件广泛应用于微波传输,空间技术、电磁兼容与电子对抗等领域。随着我国铁路信息化和现代化的发展,由脊波导构成的微波器件被广泛应用于铁路交通信息系统及控制系统领域。例如用双脊波导制作的铁路驼峰测速雷达,以及应用于高速铁路无线通信系统中的波导器件等。论文以复杂结构脊波导为主要研究对象,首次提出了三角形和倒梯形两种新型脊波导。利用有限元数值方法,在Matlab环境下求解了具有复杂横截面结构脊波导的传输特性。系统研究了矩形脊波导、梯形脊波导、倒梯形脊波导和三角形脊波导的截止特性、单模传输带宽、阻抗特性、衰减特性和功率容量。研究结果表明：倒梯形脊波导具有高的归一化截止波长和单模带宽,低的特性阻抗,高的功率容量,适用于微波传输；窄边和三角形双脊波导的单模带宽小,不适用于单模信息传输,可应用于制作微波滤波器；非对称双脊波导双脊平移和单脊平移时,其单模带宽和截止波长变化与脊对称时的变化相接近,但错脊波导归一化截止波长较大,单模带宽变化范围较小,所以错脊波导不适.用于宽带传输系统,可用于窄带传输系统和制作微波滤波器。复杂结构脊波导传输特性的研究,使得有相同传输特性的微波器件的结构尺寸减小,易于实现微波器件的小型化和集成化。考虑到脊波导器件在使用和制造中可能产生的结构变形,论文重点研究了变形对常规单脊波导与双脊波导传输特性的影响。研究结果表明：错位变形时,只要变形在工程允许的10%范围内,其对截止特性和单模带宽的影响小于3%,这类变形对参数的影响在工程应用中可以不予考虑。单脊、双脊波导双边受力变形时,对传输特性的影响较大,且使特性变差,应用时应尽量避免；对不同的受力变形,只要保证变形程度不超过相应结构尺寸的8%时,可保证工程实际应用中主要传输特性的变化小于10%。本论文通过对复杂结构脊波导传输特性的系统分析,为设计新型微波、毫米波脊波导器件及拓展脊波导的工程应用范围提供了坚实的理论基础。得到的相关结论,将为脊波导器件的设计和工程应用提供指导。
冯学勇[10]（2008）在《L/C双波段共孔径宽带天线研究》文中进行了进一步梳理双波段雷达天线使天线的尺寸和重量大为减少,可广泛应用于功能要求多,尺寸或重量受限的星载、舰载等系统,对提高雷达的机动能力,降低整个雷达探测系统造价非常有利。本文根据双波段雷达天线的技术要求,论证了双波段雷达天线的总体研制方案和需要解决的问题。通过对双波段天线单元形式的选择,确定了使用印刷阵子天线作为L波段阵列单元和用宽边脊波导缝隙天线作为C波段阵列单元的方案。首先对L波段单元特性进行分析,并用HFSS建模仿真其方向图和驻波特性,在此基础上研究了其幅度相位加权。根据方向图副瓣要求,用泰勒综合法得到其幅度分布,相位采用等相分布。根据方向图主瓣半功率波束宽度要求确定其单元数和单元间距。用MATLAB编写程序计算了其幅度相位加权后的理想方向图。通过一定的功率分配网络,将我们前面设计的单元按计算的幅度相位分布组成线阵,加工实物进行测量,测试其性能满足设计指标要求,为双波段天线的整体布阵设计打下基础。重点对C波段线阵进行了全面深入地分析。由于天线俯仰宽角扫描的原因,提出用脊波导缝隙作为C波段阵列单元,仿真计算了单个缝隙的辐射特性,并分下面5步设计出满足方向图带宽要求的线阵:1.脊波导截止波长的计算。2.根据方向图要求选定口径分布。3.根据选定的口径分布计算所需求的各缝隙导纳。4.脊波导有源导纳的计算。5.将步骤4算得的有源导纳应用到步骤3所算得的所需导纳处。将按照上面步骤设计的天线用HFSS建模仿真,在带宽以内,性能满足技术指标要求。按仿真尺寸加工了实际线阵。在后面的工作中,我们将对实际线阵进行测试,根据测量结果进行修正,进一步仿真,直到加工出来的实物能满足技术指标要求。最后总结了本文所做的工作,文章对L波段线阵和C波段线阵进行了分析。重点对C波段线阵进行了分析,本文解决了设计过程中所需要解决的几个问题。由于时间关系,本课题的实验验证工作还没有完成。在以后的时间内,将在本文所做工作的基础上,继续本课题后续的研究工作。
二、用算子理论求解和计算异形波导的截止频率（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用算子理论求解和计算异形波导的截止频率（论文提纲范文）
（1）高阶辛紧致时域有限差分算法的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 计算数值方法简介 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的工作安排 |
| 第二章 基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FDTD算法 |
| 2.2.1 FDTD算法基本思想 |
| 2.2.2 FDTD算法的关键技术 |
| 2.2.3 FDTD算法面临的问题 |
| 2.3 C-FDTD算法 |
| 2.3.1 C-FDTD算法的基本思想 |
| 2.3.2 C-FDTD算法的关键技术 |
| 2.3.3 C-FDTD算法面临的问题 |
| 2.4 S-FDTD算法 |
| 2.4.1 S-FDTD算法的基本思想 |
| 2.4.2 S-FDTD算法的关键技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高阶辛紧致差分FDTD算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SC-FDTD算法的基本思想 |
| 3.3 数值实例 |
| 3.3.1 均匀介质波导结构模式分析 |
| 3.3.2 介质加载波导结构本征值分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SC-FDTD算法的关键技术研究 |
| 4.1 数值稳定性分析 |
| 4.2 数值色散性分析 |
| 4.3 边界条件 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于光波导结构的SC-FDTD算法应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复杂截面的平板介质光波导本征值分析 |
| 5.3 光子晶体光纤的本征值分析 |
| 5.4 色散模型的算法构建 |
| 5.4.1 Drude模型 |
| 5.4.2 Drude模型的SC-FDTD处理 |
| 5.4.3 Drude+Lorentz模型 |
| 5.4.4 Drude+Lorentz模型的SC-FDTD处理 |
| 5.5 混合等离子体波导模型的本征值分析 |
| 5.5.1 单色散媒质模型分析 |
| 5.5.2 双色散媒质模型分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）铷原子频标中微波腔的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 原子频标 |
| 1.2.1 原子频标的工作原理 |
| 1.2.2 原子频标的发展 |
| 1.3 微波谐振腔概述 |
| 1.3.1 谐振腔研究理论的发展 |
| 1.3.2 微波谐振腔的应用 |
| 1.4 本论文章节安排 |
| 第二章 圆柱形波导的场理论 |
| 2.1 标量位函数 |
| 2.2 圆波导中的场 |
| 2.3 圆波导的损耗 |
| 2.3.1 波导壁损耗 |
| 2.3.2 介质损耗 |
| 2.4 圆波导中的几种常用模式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 圆柱形波导谐振腔理论 |
| 3.1 微波谐振腔的基本特性与参数 |
| 3.1.1 任意形状谐振腔自由振荡的基本特性 |
| 3.1.2 谐振腔的基本参数 |
| 3.2 圆柱形波导谐振腔 |
| 3.2.1 圆柱腔内的场分布 |
| 3.2.2 谐振频率和品质因数 |
| 3.2.3 圆柱腔的常用模式 |
| 3.3 谐振腔的激励 |
| 3.3.1 环耦合 |
| 3.3.2 孔耦合 |
| 3.3.3 耦合的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铷原子频标中谐振腔的设计 |
| 4.1 铷原子钟的工作机理 |
| 4.2 谐振腔结构设计 |
| 4.2.1 谐振腔的设计指标 |
| 4.2.2 谐振模式选择 |
| 4.2.3 截止波导设计 |
| 4.2.4 填充因子 |
| 4.2.5 重入式谐振腔 |
| 4.3 谐振腔激励的设计 |
| 4.4 谐振腔的仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 同轴接头的设计 |
| 5.1 同轴接头概述 |
| 5.2 同轴接头的设计理论 |
| 5.2.1 同轴线理论 |
| 5.2.2 同轴接头尺寸的设计 |
| 5.2.3 阻抗补偿 |
| 5.3 接头尺寸及仿真测试 |
| 5.3.1 接头设计指标 |
| 5.3.2 接头结构的设计 |
| 5.3.3 接头的仿真与测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 铷原子频标中谐振腔的加工与测试 |
| 6.1 谐振腔的加工 |
| 6.2 谐振腔的测试 |
| 6.3 影响谐振频率的因素 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间取得的研究成果 |
（3）高屏蔽通风波导新型结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 电磁环境和电磁兼容技术 |
| 1.2.1 电磁环境与电磁干扰 |
| 1.2.2 EMC测试的标准 |
| 1.2.3 EMC测试的分类 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作及创新点 |
| 第二章 电磁波在无界和有界空间中的传播 |
| 2.1 电磁波基本理论 |
| 2.1.1 Maxwell方程组 |
| 2.1.2 边界条件 |
| 2.1.3 Helmholtz方程 |
| 2.2 平面电磁波 |
| 2.2.1 平面波的传播特性 |
| 2.2.2 平面波的反射与透射 |
| 2.3 导行电磁波 |
| 2.3.1 波导中场的基本形式 |
| 2.3.2 波导中的纵向场法 |
| 2.3.3 矩形波导理论 |
| 2.3.4 矩形谐振腔 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 新型波导传输特性及电磁屏蔽特性的研究 |
| 3.1 微波传输线及二端口网络的散射矩阵 |
| 3.1.1 均匀传输线方程及其解 |
| 3.1.2 均匀传输线的特性参数 |
| 3.1.3 均匀传输线的工作参数 |
| 3.1.4 矩形波导等效为平行双线 |
| 3.1.5 二端口网络的散射矩阵 |
| 3.2 矩形波导中的基本元件 |
| 3.2.1 矩形波导中的膜片 |
| 3.2.2 矩形波导中的销钉 |
| 3.3 波导中的场分布及传输特性的仿真分析 |
| 3.3.1 波导中场分布特性的研究 |
| 3.3.2 波导传输特性的数值仿真分析 |
| 3.4 波导的电磁屏蔽特性分析 |
| 3.4.1 电磁屏蔽技术简介 |
| 3.4.2 屏蔽腔模型及内部源与外部源的关系 |
| 3.4.3 截止通风波导长度的确定方法及优化分析 |
| 3.4.4 损耗材料对屏蔽效能的影响 |
| 3.4.5 新型截止波导的电磁屏蔽特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 新型波导传输特性的测试研究 |
| 4.1 测试目的 |
| 4.2 测试原理及测试步骤 |
| 4.2.1 测试原理 |
| 4.2.2 测试步骤 |
| 4.3 测量结果及测试数据分析 |
| 4.3.1 测量结果 |
| 4.3.2 测试数据分析 |
| 4.3.3 测试结论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 截止通风波导窗电磁屏蔽特性的数值仿真分析 |
| 5.1 影响截止波导窗电磁屏蔽特性的主要因素 |
| 5.1.1 波导孔尺寸的影响 |
| 5.1.2 平面电磁波极化方向的影响 |
| 5.2 新型通风波导窗的电磁屏蔽特性 |
| 5.2.1 单膜片方波导窗的电磁屏蔽特性 |
| 5.2.2 销钉方波导窗的电磁屏蔽特性 |
| 5.3 错位组合波导窗的屏蔽特性及应用 |
| 5.3.1 错位组合波导窗的电磁屏蔽特性 |
| 5.3.2 截止波导通风窗的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）基于单脊波导的77GHz车载防撞雷达缝隙阵天线的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 脊波导研究现状 |
| 1.2.2 缝隙天线研究现状 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 车载防撞雷达与FMCW雷达信号工作原理 |
| 2.1 车载防撞雷达基本工作原理 |
| 2.2 FMCW雷达信号处理基本原理 |
| 2.3 FMCW雷达信号处理单个探测目标的基本原理概述 |
| 2.3.1 测距原理 |
| 2.3.2 测速原理 |
| 2.3.3 测角原理 |
| 2.4 FMCW雷达信号处理单个探测目标的基本原理概述 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 脊波导缝隙天线理论分析 |
| 3.1 波导缝隙天线理论分析 |
| 3.1.1 波导缝隙阵概述 |
| 3.1.2 波导缝隙阵的分类 |
| 3.2 脊波导基础理论 |
| 3.2.1 脊波导简述 |
| 3.2.2 传输线法 |
| 3.2.3 集中参数等效电路法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 77GHz车载防撞雷达天线及转接器的设计 |
| 4.1 脊波导缝隙阵天线设计步骤 |
| 4.2 单脊波导的尺寸 |
| 4.3 脊波导截止波长的计算 |
| 4.4 偏置、缝长及导纳的对应关系 |
| 4.5 单根单脊波导缝隙阵天线的仿真 |
| 4.6 单脊波导缝隙阵天线平面阵的仿真设计 |
| 4.7 实测用转接器的设计 |
| 4.7.1 常见转接头介绍 |
| 4.7.2 转接器的设计和仿真 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作内容总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（5）波导散热孔的电磁屏蔽特性及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与目的 |
| 1.2 电磁兼容 |
| 1.2.1 电磁兼容的含义 |
| 1.2.2 电磁干扰三要素 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 课题来源与主要研究内容 |
| 1.4.1 创新点 |
| 1.4.2 结构安排 |
| 第二章 电磁场在波导内的传播 |
| 2.1 电磁场基本原理 |
| 2.1.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.1.2 边界条件 |
| 2.2 导行电磁波概论 |
| 2.3 电磁场在矩形波导内的传播 |
| 2.3.1 矩形波导中的场方程及其解 |
| 2.3.2 矩形波导中电磁波的传输特性 |
| 2.3.3 矩形波导中主要波型的场结构 |
| 2.4 电磁波在圆柱形波导内的传播 |
| 2.4.1 圆波导中场方程及其解 |
| 2.4.2 圆柱形波导的传播特性 |
| 2.4.3 圆柱形波导中主要波型的场结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单个波导孔的电磁屏蔽特性 |
| 3.1 干扰源简介 |
| 3.1.1 平面波简介 |
| 3.1.2 平面波对导电媒质分界面的垂直入射 |
| 3.1.3 平面波对理想导体的垂直入射 |
| 3.2 金属屏蔽腔体 |
| 3.2.1 电磁屏蔽基本原理 |
| 3.2.2 谐振腔 |
| 3.3 波导孔截止频率与平面波极化方向的关系 |
| 3.3.1 均匀无耗传输系统中的模式正交性 |
| 3.3.2 带孔腔体几何模型 |
| 3.3.3 矩形波导截止频率及分析 |
| 3.3.4 方形波导截止频率及分析 |
| 3.3.5 圆波导截止频率及分析 |
| 3.3.6 正六边形波导截止频率 |
| 3.3.7 不同形状波导截止频率对比 |
| 3.4 波导孔的屏蔽效能 |
| 3.4.1 屏蔽效能定义 |
| 3.4.2 截止波导理论 |
| 3.4.3 壁厚的影响 |
| 3.4.4 长度的影响 |
| 3.4.5 极化方向的影响 |
| 3.4.6 形状的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 阵列波导的电磁屏蔽特性 |
| 4.1 阵列波导的截止频率 |
| 4.1.1 波导形状不同 |
| 4.1.2 波导形状相同 |
| 4.2 波导阵列的屏蔽效能 |
| 4.2.1 开孔数量的影响 |
| 4.2.2 长度的影响 |
| 4.2.3 位置的影响 |
| 4.2.4 极化方向的影响 |
| 4.2.5 形状的影响 |
| 4.2.6 间距的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 阵列波导的应用研究 |
| 5.1 波导窗内穿过物体时对屏效的影响 |
| 5.1.1 介质穿过波导窗 |
| 5.1.2 金属穿过波导窗 |
| 5.2 安装缝隙对屏效的影响 |
| 5.2.1 缝隙高度对屏效的影响 |
| 5.2.2 缝隙长度对屏效的影响 |
| 5.2.3 缝隙宽度对屏效的影响 |
| 5.2.4 添加螺钉 |
| 5.3 安装缝隙添加导电衬垫 |
| 5.3.1 衬垫面积对屏效的影响 |
| 5.3.2 衬垫电导率对屏效的影响 |
| 5.3.3 衬垫磁导率对屏效的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）形变对三角形脊波导传输特性影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 脊波导概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要内容及组织结构 |
| 2 脊波导传输理论 |
| 2.1 波导的电磁波方程 |
| 2.1.1 均匀介质波导的电磁波方程 |
| 2.1.2 部分介质填充波导的电磁波方程 |
| 2.2 导行电磁波的分类及传输特性 |
| 2.2.1 导行电磁波的分类 |
| 2.2.2 导行电磁波的纵向传输特性 |
| 2.3 脊波导的传输特性 |
| 3 有限元法 |
| 3.1 二维有限元法的基本原理 |
| 3.1.1 区域离散与单元插值 |
| 3.1.2 方程组的建立 |
| 3.2 有限元法在计算中的应用 |
| 3.2.1 创建物理环境 |
| 3.2.2 建立模型及剖分 |
| 3.2.3 求解及后处理 |
| 4 形变对均匀介质三角形脊波导传输特性的影响 |
| 4.1 理论研究 |
| 4.2 方法验证 |
| 4.3 形变对三角形脊波导传输特性影响的研究 |
| 4.3.1 形变对三角形单脊波导传输特性影响的研究 |
| 4.3.2 形变对三角形双脊波导传输特性影响的研究 |
| 4.4 组合变形对三角形脊波导传输特性的影响 |
| 4.4.1 组合变形对三角形单脊波导传输特性的影响 |
| 4.4.2 组合变形对三角形双脊波导传输特性的影响 |
| 5 形变对部分介质填充三角形脊波导传输特性的影响 |
| 5.1 理论分析 |
| 5.2 形变对部分介质填充三角形脊波导传输特性的影响 |
| 5.2.1 形变对部分介质填充三角形单脊波导传输特性的影响 |
| 5.2.2 形变对部分介质填充三角形双脊波导传输特性的影响 |
| 5.3 组合形变对部分介质填充三角形脊波导传输特性的影响 |
| 5.3.1 组合形变对部分介质填充三角形单脊波导传输特性的影响 |
| 5.3.2 组合形变对部分介质填充三角形双脊波导传输特性的影响 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）用变形差分法分析波导高阶模和脊波导的单模带宽（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 差分法的发展 |
| 1.2 波导的应用及研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 差分法分析波导问题的基本原理 |
| 2.1 差分法的基本原理 |
| 2.2 场域网格剖分 |
| 2.3 差分格式 |
| 2.4 波导截止特性的差分法分析 |
| 2.4.1 理论基础 |
| 2.4.2 理论分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 变形差分法分析波导高阶模的基本原理 |
| 3.1 变形差分法求解波导问题 |
| 3.1.1 波导问题的电磁场方程 |
| 3.1.2 差分方程 |
| 3.1.3 矩阵方程 |
| 3.2 正定原理 |
| 3.2.1 连续超松弛 |
| 3.2.2 序列的计算 |
| 3.3 数值计算结果及讨论 |
| 3.3.1 矩形波导 |
| 3.3.2 L 型波导 |
| 3.3.3 单脊波导 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 脊波导带宽特性的变形差分法研究 |
| 4.1 单脊波导的截止特性 |
| 4.2 宽边脊波导的带宽特性 |
| 4.2.1 L 形波导的主模带宽 |
| 4.2.2 非对称单脊波导的主模带宽 |
| 4.2.3 非对称双脊波导的主模带宽 |
| 4.2.4 对跖脊波导的主模带宽 |
| 4.3 窄边脊波导带宽特性 |
| 4.3.1 窄边单脊波导的主模带宽 |
| 4.3.2 窄边双脊波导的主模带宽 |
| 4.3.3 窄边对跖脊波导的主模带宽 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
| 致谢 |
（8）波导本征问题分析的比例边界有限元方法（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 波导本征问题的比例 |
| 3 波导动刚度方程与波导特征方程推导 |
| 4 数值算例 |
| 4.1 矩形波导 |
| 4.2 L形波导 |
| 4.3 叶型加载矩形波导 |
| 4.4 角切四脊正方形波导 |
| 5 结 论 |
（9）复杂结构脊波导传输特性的有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 波导与脊波导的发展 |
| 1.2 计算电磁学概况 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 1.4 本文解决的问题 |
| 2 波导传输理论 |
| 2.1 均匀波导基本方程 |
| 2.2 导行电磁波的传输模式和特性 |
| 2.2.1 波导的传输模式 |
| 2.2.2 波导的传输特性 |
| 2.3 脊波导的传输特性 |
| 2.4 小结 |
| 3 有限元法 |
| 3.1 有限元法的基本原理 |
| 3.1.1 波导问题相应的泛函及其等价变分 |
| 3.1.2 有限元分析 |
| 3.2 Matlab环境下有限元的求解过程 |
| 3.3 小结 |
| 4 复杂结构对称双脊波导传输特性 |
| 4.1 矩形对称双脊波导传输特性 |
| 4.1.1 矩形对称脊波导传输特性研究 |
| 4.1.2 脊位置变化对传输特性的影响 |
| 4.1.3 脊上底边变化对传输特性的影响 |
| 4.1.4 脊位于窄边对称双脊波导传输特性 |
| 4.2 梯形对称双脊波导传输特性 |
| 4.3 倒梯形对称双脊波导传输特性 |
| 4.4 三角形对称双脊波导传输特性 |
| 4.5 小结 |
| 5 非对称双脊矩形波导的传输特性 |
| 5.1 非对称双脊波导传输特性 |
| 5.1.1 非对称双脊波导脊平行移动传输特性 |
| 5.1.2 非对称双脊波导单脊移动传输特性 |
| 5.2 错脊波导传输特性 |
| 5.3 小结 |
| 6 脊波导变形对传输特性的影响 |
| 6.1 矩形脊波导变形的传输特性 |
| 6.1.1 矩形单脊波导变形的传输特性 |
| 6.1.2 矩形对称双脊波导变形的传输特性 |
| 6.2 梯形脊波导变形的传输特性 |
| 6.2.1 梯形单脊波导变形的传输特性 |
| 6.2.2 梯形对称双脊波导变形的传输特性 |
| 6.3 倒梯形脊波导变形的传输特性 |
| 6.3.1 倒梯形单脊波导变形的传输特性 |
| 6.3.2 倒梯形对称双脊波导变形的传输特性 |
| 6.4 三角形脊波导变形的传输特性 |
| 6.4.1 三角形单脊波导变形的传输特性 |
| 6.4.2 三角形对称双脊波导变形的传输特性 |
| 6.5 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）L/C双波段共孔径宽带天线研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.3 本文研究内容及主要工作 |
| 第二章 天线总体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相控阵理论基础 |
| 2.2.1 相控阵雷达基本原理 |
| 2.2.2 相控阵雷达的组成及其优点 |
| 2.3 天线总体方案论证 |
| 2.3.1 天线主要技术指标 |
| 2.3.2 方案及组成 |
| 2.3.3 天线阵元的选择 |
| 2.3.4 需要克服的困难 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 L波段线阵设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 半波阵子的辐射场和电特性 |
| 3.3 印刷半波阵子单元设计 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 印刷半波阵子的结构原理 |
| 3.3.3 印刷半波阵子的仿真设计 |
| 3.4 阵子幅相密度加权分析 |
| 3.4.1 泰勒综合法算口面幅度分布 |
| 3.4.2 幅相加权的结果 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 C波段缝隙天线设计 |
| 4.1 波导缝隙基本理论及设计步骤 |
| 4.1.1 巴俾涅原理和缝隙天线 |
| 4.1.2 波导缝隙天线简介 |
| 4.1.3 波导缝隙的设计 |
| 4.2 脊波导基本理论 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 脊波导简介 |
| 4.2.3 脊波导的发展历史 |
| 4.3 脊波导缝隙天线设计 |
| 4.3.1 单个缝仿真分析 |
| 4.3.2 脊波导缝隙天线阵设计步骤 |
| 4.3.3 脊波导截止波长的计算 |
| 4.3.4 根据方向图要求选定口径分布 |
| 4.3.5 根据选定的口径分布计算所需求的各缝隙导纳 |
| 4.3.6 脊波导有源导纳的计算 |
| 4.4 线阵的仿真及结果 |
| 4.5 线阵实物 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
四、用算子理论求解和计算异形波导的截止频率（论文参考文献）
- [1]高阶辛紧致时域有限差分算法的研究与应用[D]. 况晓静. 安徽大学, 2020(01)
- [2]铷原子频标中微波腔的研究与设计[D]. 冯晨晨. 电子科技大学, 2018(09)
- [3]高屏蔽通风波导新型结构研究[D]. 夏艳君. 电子科技大学, 2018(10)
- [4]基于单脊波导的77GHz车载防撞雷达缝隙阵天线的设计[D]. 吴昊. 南京邮电大学, 2017(02)
- [5]波导散热孔的电磁屏蔽特性及应用研究[D]. 吴伟. 电子科技大学, 2017(02)
- [6]形变对三角形脊波导传输特性影响的研究[D]. 杨立坤. 兰州交通大学, 2016(04)
- [7]用变形差分法分析波导高阶模和脊波导的单模带宽[D]. 尤丽佳. 云南师范大学, 2013(05)
- [8]波导本征问题分析的比例边界有限元方法[J]. 林皋,刘俊. 计算力学学报, 2013(01)
- [9]复杂结构脊波导传输特性的有限元分析[D]. 陈小强. 兰州交通大学, 2010(12)
- [10]L/C双波段共孔径宽带天线研究[D]. 冯学勇. 西安电子科技大学, 2008(07)