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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 93 毫秒
1.
孟繁义  吴群  傅佳辉  顾学迈  李乐伟 《物理学报》2008,57(10):6213-6220
以填充各向异性超常媒质矩形波导中的电磁场解为基础,通过建立与求解填充各向异性超常媒质交错结构的矩形谐振腔的谐振方程,深入研究了三维各向异性超常媒质交错结构的亚波长谐振特性.结果发现,三维各向异性超常媒质交错结构的亚波长谐振条件具有更为多样性的物理解,在固定参数下,其物理解的个数往往超过一个,还针对谐振结构的横向尺寸对亚波长谐振条件的影响进行了讨论.结果表明,随着横向尺寸的减小亚波长谐振条件的物理解数量将逐渐增多直至趋于无穷.这意味着即使超常媒质的本构参数无法控制,仍然可以通过调节谐振结构的横向尺寸来得到亚波长谐振腔. 关键词: 各向异性 超常媒质 交错结构 亚波长谐振  相似文献   

2.
各向异性超常媒质矩形波导的导波特性研究   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
孟繁义  吴群  傅佳辉  杨国辉 《物理学报》2008,57(9):5476-5484
研究中通过建立和求解填充各向异性超常媒质的矩形波导TE模式和TM模式的波动方程和场分布方程,讨论了各向异性超常媒质矩形波导的有效介电常数、有效磁导率、相位常数以及传输系数与所填充超常媒质本构参数之间的变化关系.研究发现,填充了各向异性超常媒质的矩形波导的导波特性在截止频率之上的频率区域,其导波特性由所填充超常媒质的横向本构参数决定,而与超常媒质的纵向本构参数无关.但是,在截止频率之下的频率区域,该矩形波导的导波特性则由所填充超常媒质的横向本构参数和纵向本构参数共同决定.研究中通过典型的计算实例对所得到的结 关键词: 各向异性 超常媒质 矩形波导 导波特性  相似文献   

3.
 提出了一种新型的谐振腔,该谐振腔的谐振条件与普通谐振腔不同,其两个端面的总相移不必是180°的正整数倍。这种谐振腔由异向传输线和右手传输线两种不同性质的传输线级联构成,它利用耦合腔链作为异向传输线实现负相移,同轴波导作为右手传输线实现正相移,使谐振腔两个端面的总相移为零,满足谐振腔的谐振条件。由于它与传统谐振腔谐振条件不同,理论证明这种谐振腔的长度可远远小于传统谐振腔,设计实例的仿真结果表明这种新型谐振腔的长度最短仅为传统谐振腔的1/7。  相似文献   

4.
张洪欣  李栅  张金玲  刘雯  吕英华 《物理学报》2012,61(5):54101-054101
通过设计一定的单元结构, 可以实现超宽带人工电磁材料. 基于蘑菇型金属结构, 提出了一种同时具有左右手通带无缝结合的超宽带双入射型复合媒质材料结构单元. 该结构由嵌入到介质板的两个反向对称的蘑菇型金属结构组成, 能够同时引发电谐振和磁谐振而得到左手通带. 通过利用CST软件仿真、等效电磁参数提取、折射率计算以及建立等效磁谐振电路模型等方法, 分析验证了该结构的双入射特性和左手特性. 仿真结果表明, 在电磁波垂直于介质板和平行于介质板入射两种情况下, 在X波段均表现出左手通带特性, 并具有1 GHz以上的左手带宽. 当电磁波垂直于介质板入射时, 在7.2 GHz-9.3 GHz频段为右手通带, 在9.3 GHz-11 GHz频段为左手通带; 当电磁波平行于介质板入射时, 在7.0 GHz-9.0 GHz频段为右手通带, 在9.0 GHz-10 GHz频段为左手通带. 在两种情况下分别于9.3 GHz与9.0 GHz处得到了零折射率, 从而构造了一种正-零-负复合媒质材料, 实现了具有3 GHz带宽的双入射超宽带平衡结构.  相似文献   

5.
 磁控管结构以及类磁控管结构(无阴极)是具有衍射输出结构的磁控管最基本的组成单元,分析这两种结构的色散关系是研究具有衍射输出结构的磁控管模式转换和传输特性的基础。在基于场匹配法得到类磁控管结构的色散关系的同时,利用数值计算定量分析了6腔和2腔磁控管结构以及类磁控管结构中的π模谐振点随结构参数的变化关系。分析结果表明:对于磁控管结构,当阴阳极间距一定时,π模谐振波数随谐振腔半径的减小而增大;当谐振腔半径一定时,π模谐振波数随阴阳极间距的增大而增大;对于类磁控管结构,π模谐振波数随谐振腔深度的减小或提取腔半径的减小而增大。  相似文献   

6.
杨锐  谢拥军  王鹏  杨同敏 《物理学报》2007,56(8):4504-4508
将谐振腔引入微带结构,分析和设计了含有左手介质双层基底的亚波长谐振腔微带天线.基于左手介质对右手介质的相位补偿效应,此新型微带天线的高度并没有因为双层基底而大为增加,反而有所降低.计算表明:在一些情况下,大幅度提高的带宽特性突破了传统微带天线的窄带局限,而在另一些情况下,所得到窄带微带天线能够在单频率点谐振鉴频.针对这一特性,将亚波长谐振腔微带天线应用于探测器中,显示了此新型微带天线在目标探测上的优势. 关键词: 微带天线 左手介质 谐振腔  相似文献   

7.
李培  王辅忠  张丽珠  张光璐 《物理学报》2015,64(12):124103-124103
在谐振腔设计过程中, 谐振腔的品质因数以及谐振频率都是需要考虑的关键因素. 传统的方法是通过减小谐振腔的尺寸或者利用高次模来提高谐振腔的谐振频率, 但是由于两种方法都有其局限性, 导致设计结果并不理想. 通过理论计算与模拟仿真相结合的方法, 对影响谐振腔谐振频率的因素进行分析, 得出了填充介质的材料属性与谐振腔谐振频率的关系. 理论计算显示: 当用“左手介质”作为谐振腔的填充物质时, 可以在不改变谐振腔尺寸的基础上提高谐振频率. 高频结构仿真器(high frequency structure simulator)的仿真数据也证明了以上结果, 从而得出谐振腔的谐振频率可以不受谐振腔尺寸的限制. 相较于传统理论而言, 研究结论有进一步的发展, 为探索和设计新颖的谐振腔提供了理论依据.  相似文献   

8.
 提出一种数值分析周期慢波结构色散特性的模拟法:先采用时域有限差分法和离散傅里叶变换技术计算含周期慢波结构的谐振腔的谐振频率及谐振场分布,再基于周期慢波电路色散关系的周期性质,利用几个特殊色散点由数值组合技术获得周期慢波线的完整色散关系。数值计算了同轴波纹波导中TMon模式的色散关系。亦能用于分析计算任意复杂几何结构的周期慢波线的色散关系。  相似文献   

9.
通过实验研究了零平均折射率带隙中离散模的传输特性.零平均折射率带隙存在于左手材料与右手材料交替形成的一维光晶体中.在实验中,左手材料与右手材料分别由左/右手复合传输线和右手复合传输线实现.实验结果表明,左手材料与右手材料的色散特性使离散模并没有按照理论上期待的"单点频"传输,而是彻底地覆盖了零平均折射率带隙.由于左手材料在本质上是色散的,因此该实验结论普遍适用于零平均折射率带隙中的离散模,即离散模的出现会使零平均折射率带隙消失.  相似文献   

10.
同轴相对论返波管高频特性的数值分析   总被引:6,自引:5,他引:1       下载免费PDF全文
提出一种数值分析周期慢波结构色散特性的模拟法,先采用时域有限差分法和离散傅里叶变换技术计算含周期慢波结构的谐振腔的谐振频率及谐振场分布,再基于周期慢波电路色散关系的周期性质,利用几个特殊色散点由数值组合技术获得周期慢波线的完整色散关系。数值计算了同轴波纹波导中TM0n模式的色散关系,亦能用于分析计算任意复杂几何结构的周期慢波线的色散关系。  相似文献   

11.
Based on the method of transformation optics, we show the miniaturization of a resonant cavity filled with metamaterials. Because the electromagnetic behavior in the transformation space is invariant in the original space, the quality factor Q and the resonant modes of a miniaturized resonant cavity filled with metamaterial are the same as for those in the original space. Theoretical analysis and numerical simulation confirms that the miniaturization of resonant cavities is effective.  相似文献   

12.
Resonance properties of a rectangular resonant cavity filled with an anisotropic metamaterial bilayer are investigated. Different from the isotropic case and the one-dimensional resonator, the resonance properties in such a cavity are closely related to the dispersion relation of the anisotropic medium. Three cases including six subcases of different combinations of metamaterials are discussed and it is found that subwavelength resonance modes may occur in all subcases. Particularly, the relation between resonance modes and the transverse cavity width is investigated, and calculated results show that there are infinite subwavelength resonance modes as the transverse cavity width approaches zero. Requirements of the material and geometry parameters to construct a subwavelength resonant cavity are revealed by theoretical analysis, which demonstrates that this kind of subwavelength resonator brings more design flexibility and tolerance. PACS 78.70.Gq; 81.05.Zx; 84.40.Ba  相似文献   

13.
基于圆柱谐振腔的高功率微波脉冲压缩系统   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
方进勇  黄惠军  张治强  黄文华  江伟华 《物理学报》2011,60(4):48404-048404
提出了一种新型的基于圆柱谐振腔的高功率级波脉冲压缩系统,介绍了该系统的结构形式,给出了部分关键器件的数值模拟结果,对系统的功率容量及品质因数进行了初步分析.对于高功率微波(HPM)脉冲压缩系统来说,系统的功率容量与最终获取的HPM功率大小密切相关,谐振腔的固有品质因数与系统效率密不可分,工程实践表明,相对于基于矩形谐振腔的脉冲压缩系统,本文设计的基于圆柱谐振腔的脉冲压缩系统功率容量可提高一个量级,谐振腔的固有品质因数可提高5倍以上. 关键词: 高功率微波 脉冲压缩 谐振腔 功率容量  相似文献   

14.
This paper is aimed to investigate spectral properties of structured silver surface with periodic rectangular hollow cavities. Numerical computation is conducted to obtain spectral distribution of surface absorptance with different structural parameters using the finite-difference time-domain (FDTD) method. By means of numerical examples, the effects of structural parameters, incident angle and azimuthal angle on the spectral features of the structured surface are discussed. It is found that the structured surface shows the characteristics of the peak absorption in the vicinity of resonant wavelength of rectangular cavity. For some special structure parameters, the peak absorptance of the incident plane wave can reach as high as above 80% due to the excitation of microcavity effect. The optimal narrow-band absorption can be achieved by the rational design of the structural parameters of rectangular cavity. The directional dependence of spectral absorptance is also analyzed and the results reveal that the absorption peak positions are incident-angle-independent. The results show that the microscaled rectangular cavities fabricated on the low-emissivity silver surface are very efficient for selective improvement of the radiative features, which provides guidance for the design of narrow-band infrared thermal emitters.  相似文献   

15.
 利用时域有限差分法对微波脉冲与带矩形孔缝的矩形和圆柱形腔体两种系统的线性耦合过程进行了研究。首先用数值方法分析了耦合过程中的场增强现象、脉宽展开现象和腔体调制现象,并发现了耦合过程中微波脉冲存在频谱分离现象。当微波脉冲的电场与孔缝窄边平行时,借助耦合函数对两个系统内部耦合场的分布特性进行了研究,结果表明在与孔缝窄边垂直的平面内,越靠近腔体壁,耦合场越弱。此外,两种腔体内部的耦合场在腔体截面内均呈现准周期振荡分布,矩形腔体内部耦合场振荡的幅值较均匀,而圆柱形腔体内部耦合场幅值在其截面中心附近区域最大;除了孔缝附近区域外,圆柱腔体轴线两端的耦合场远大于矩形腔体相应的耦合场。最后,研究了孔缝耦合共振频率与孔缝尺寸的关系,结果表明系统耦合共振频率不只与孔缝尺寸有关,而是由孔缝尺寸和腔体形状及其对微波脉冲的反射特性共同决定。  相似文献   

16.
 通过建立外加载谐振腔的等效电路模型,给出了加载以后外加载谐振腔的频率、品质因数和间隙阻抗的解析计算公式,并使用电磁场模拟软件证明了计算结果的正确性。由计算和模拟结果显示,在使用谐振腔加载的方法降低品质因数的同时,还可以利用模式重叠进一步展宽频带。由等效电路模型分析了主腔和负载腔的品质因数、主腔和负载腔之间的频率差以及耦合口的大小对加载后谐振腔的品质因数和间隙阻抗的影响。  相似文献   

17.
为了满足脉冲式电子顺磁共振谱仪的需要,设计并制作了连续波谐振腔和脉冲谐振腔. 连续波谐振腔采用矩形谐振腔的设计,而脉冲谐振腔采用了微型平面腔的设计. 在设计阶段,使用Ansoft-HFSS三维电磁仿真软件对2种谐振腔进行模拟计算. 微型平面腔的加工采用了微纳加工技术. 制作完成的谐振腔的参数指标由网络分析仪测定. 实验测得2种谐振腔的参数指标符合理论模拟值,并满足脉冲式电子顺磁共振谱仪的要求.  相似文献   

18.
Generation of four-photon W state via cavity QED   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
钟志荣 《中国物理 B》2008,17(9):3217-3219
This paper proposes an alternative scheme for generating four-photon W state via cavity QED. The scheme bases on the resonant interaction of a A-type three level atom with two bimodal cavities. The detection of atom collapses the cavity to the desired state. Comparing with previous schemes, the advantage of this scheme is that the interaction time can be greatly shortened since it uses the resonant interaction between atom and cavities. Moreover, the proposed scheme is more experimentally feasible than the previous ones.  相似文献   

19.
姜田  陈艳  冯一军 《中国物理》2006,15(6):1154-1160
In this paper, we present the electromagnetic analysis of a rectangular cavity partially filled with a left-handed material slab. Our theoretical investigation shows that there exist novel resonant modes in the cavity, and such a cavity becomes a subwavelength cavity. The eigenvalue equation of the cavity is derived and the resonant frequencies of the novel modes are calculated by using numerical simulation. We also discuss the stability of the novel resonant modes and show the best condition under which a useful rectangular cavity of subwavelength dimensions with tolerable stability is obtained.  相似文献   

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