左手材料在微波电路中的应用

左手材料是一种人工合成材料,由于自然界中材料不可避免的寄生右手的特性,所以,在微波电路中,左手材料可演变成复合型左右手材料（composite right／left hand transmission line,CRLHTL）。左手材料由于可以实现负的介电常数占和磁导率肛,因此,电磁波在传输中群速和相速是反向的,左手材料已经得到物理界和工程界的巨大关注。目前,微波电路中的左手材料在理论、数值计算和实验方面得到了清晰的证实,而且得到了广泛的应用。     

基于左手材料的后向波天线

利用商用CST软件设计了具有后向波辐射特性的左手材料.对基于Ω结构左手材料构成的介质波导的性能进行仿真计算,发现其具有后向辐射特性,仿真结果与实验结果吻合.     

Ku波段新型左手材料平面天线罩

利用新型的平面左手材料做天线罩,获得窄的天线波束。首先对所需频段内的左手材料的性能进行研究。并制作出几块左手材料平面天线罩。将左手材料平面天线罩和阿基米德螺旋天线结合起来进行研究测试,探讨加入天线罩后天线方向图的变化。实验证明加入左手材料平面天线罩后,天线的波束得到汇聚,同时增益提高了5dB左右。
     

一种微带左手传输线的精确分析方法

根据微带线的基本理论,结合微波集成电路中集总元件的设计思想,充分考虑电路的各种寄生参数,在此基础上建立了更为准确的微带左手传输线等效电路和参数表达式。分析结果能够很好地与全波仿真吻合。该研究对于微带左手传输线的构造及其在微波电路和器件以及空间通信等高频段的应用提供一套新颖的分析与设计方法。     

基于同轴线的传输/反射法测量射频材料的电磁参数

射频功能材料电磁参数的测量对于微波电路设计和吸波隐身材料的研究具有重要意义。本文基于传输/反射法测量原理,利用矢量网络分析仪和同轴夹具组成的测试系统对聚氯乙烯、聚丙烯、聚甲醛、铁氧体及介电型吸波材料的电磁参数在10MHz4GHz频段内进行了测算。论证了Nicolson算法中的厚度谐振、多值性和相角跳变等问题,借助网络分析仪的扫频技术解决了多值性的问题,并对系统测量不确定度进行了分析。证明了厚度谐振问题对于高损耗型受试材料不会出现,因此传输/反射法尤其适于吸波材料的电磁参数测试。     

相位差分法在波导型FMCW测距雷达中的应用

在波导管中进行测距具有广泛应用。讨论波导传输 FMCW波的近距离精密测距雷达相位算法。此算法的优点在于解决了测量中的相位模糊问题 ,有效抑制色散作用和 FMCW波的扫频非线性而引起的测量误差。文中给出这种算法的原理。仿真结果表明 ,这是波导管型 FMCW雷达实现高精度测距的有效途径     

脊波导接头的模匹配分析

文章给出了严密的脊波导本征函数的表达式,并运用驻波法推导了完整的脊波导的特征方程;采用模匹配法分析了矩形-脊波导不连续性的广义S矩阵,数值仿真与HFSS仿真结果一致。     

高硅氧/有机硅透波材料介电性能实验分析

对所研制的低残炭率甲基硅树脂基透波复合材料的介电性能进行了实验分析。结果表明,用甲基硅树脂作为基体的透波复合材料介电性能优良,在800℃和1 200℃高温处理后,采用电磁波频率9.30 GHz测试介电常数小于3.5,材料透波率高达90%以上;在700~1 200℃范围内介电常数随温度的升高变化不明显,温度每升高100℃,介电常数变化小于1%;在一定范围内,增加添加剂含量对透波材料的介电性能影响不大;采用浸渍有机硅树脂和表面涂覆有机涂层的防潮处理方法,可有效抑制材料介电性能的变化。     

同轴波导与开放式同轴谐振腔的比较研究

文章介绍了同轴波导内场分布的计算公式以及开放式同轴谐振腔的场分布、谐振频率和品质因数的计算公式。通过对同轴波导和开放式同轴谐振腔的比较研究发现,开放式同轴谐振腔实质上就是纵向剖面为缓变截面的同轴波导。     

共面波导效应对射频电路板的影响及其应用

文章简要介绍了共面波导的定义及特点,详细分析了在射频PCB设计中的共面波导效应及其对微带传输线的影响,同时分析介绍了利用共面波导效应画传输线的方法。     

Q/V频段波导传输系统电磁损耗研究

在规划通信卫星有效载荷Q/V频段频率时,波导传输系统损耗已经成为影响系统噪声系数、接收品质因数G/T以及发射EIRP的关键因素,对其研究具有具有重要的工程应用价值.本文在研究电磁波传输系统边界效应的基础上,一方面提出趋肤深度与金属镀层相关联的理论,依据该理论总结出通信卫星使用频段与波导金属镀层的典型对应数据,用于指导工程制造;另一方面通过衰减系数与表面粗糙度的关系,探讨了表面粗糙度对电磁损耗的影响,提出基于Huray模型模拟金属表面微观形貌,用于仿真分析Q/V频段波导损耗.并就仿真分析数据与实际测试数据进行比对,获得了良好的一致性.     

典型卫星表面材质的近红外干涉光谱反演

为研究空间碎片表面材料发生镜面反射时的光谱特征,采用光纤光谱仪联合高精度测角光度计,测量了4种典型空间碎片材质在多种入射角下的可见-短波红外光谱反射率,发现三结砷化镓电池片和聚酰亚胺包覆膜的镜面反射光谱在近红外波段(1 000～1 800 nm)出现了明显的等倾干涉光谱条纹。进一步分析表明,该光谱条纹由空间材质本身的多层工艺结构特性引起,并运用相关分析法建模计算求得砷化镓层厚度为5.518 9μm,近红外折射率为3.472 4;聚酰亚胺层厚度为24.210 6μm,近红外折射率为1.707 4,反演结果与材质标称参数相符。实验结果表明:近红外谱段镜面反射光谱特征可用于多层结构的空间碎片材质的厚度、折射率等工艺特性反演,该方法可为卫星材质精细辨识提供新的研究思路。     

波导双工器的快速精确设计

文章结合模式匹配法和多模导纳矩阵理论,对波导型双工器进行分析设计,开发了一种快速精确的波导型双工器的设计程序,给出双工器设计中需要注意的关键技术问题。设计制作了含有弯波导结构的Ku波段双工器,理论与实测曲线吻合良好,为设计波导双工器提供了一种思路。     

矩形开口波导的数值分析

用矩量法(MOM)导出求解矩形开口波导口面等效磁流的公式,并在此基础上计算波导不同频率处的驻波系数、辐射方向图等参数。给出了BJ-100,BJ-58两种开口波导的计算结果,并据此讨论了等效磁流中不同模次所占的比例。计算结果表明,MOM计算结果与测试数据吻合良好。对单波导,口面分为5个窄条、每窄条基函数展开至5次即可较准确地算得驻波系数和辐射方向图等参数。     

扫描波束缝隙阵列天线方案设想

扫描波束缝隙阵列天线是一种相控阵天线,采用寄生振子实现波导缝隙天线的圆极化辐射,全金属结构可以承受恶劣的温度环境。每副天线可实现±45°一维扫描,两副天线组阵再辅以卫星自旋,可以实现全空间覆盖。此天线的优点是扫描范围宽、重量轻、结构紧凑和能在极端温度下工作。文章介绍了该天线的技术特点、方案设计和仿真分析结果。     

一种新型基片集成波导振荡器的仿真设计

文章介绍了一种基片集成波导带阻腔体结构,并将其应用于振荡器的工程设计。仿真结果显示,这种基片集成波导振荡器具有优良的性能,拥有一定的工程应用前景。     

平行偏心同轴波导的数值模拟研究

文章采用高频仿真器（HFSS）数值模拟了平行偏心同轴波导,得到了偏心度为5%时,同轴波导TE11、TE21和TE31三种模式r和φ方向上的波导内的电场二维分布图,以及平行偏心波导本征值与平行偏心度之间的关系曲线。