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1.
针对蛇形圆波导变换器尺寸大和带宽窄的不足,提出了变周期蛇形圆波导模式变换器,以实现TE01到TE11模式的高效率转换。根据耦合波方程,编制了优化计算程序,对工作于30.5 GHz、半径为16 mm的变周期以及传统蛇形变换器几何结构分别进行了优化计算,得到了可实现最高模式变换效率的几何参量。计算结果表明:传统结构变换器最优长度长达1 056.97 mm,转换效率98.1%,90%以上转换带宽也仅为3.3%;变周期变换器最优长度为769.53 mm,转换效率为99.3%,90%以上转换带宽为5.9%。变周期结构相对于传统结构的模式变换器具有尺寸小和带宽宽的明显优势。测试表明所提出的模式变换器具有良好的模式变换性能。  相似文献   
2.
姜彦南  刘文  王娇  张文翠 《计算物理》2015,32(6):701-708
提出用于瞬变电磁法(TEM)模拟的时域有限差分(FDTD)算法中的卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件.首先,在磁场散度方程显式处理条件下,计算磁场z分量时,构造出一种计算时域卷积项的方法,并详细推导计算磁场z分量的表达式.而后,对均匀半空间模型进行数值计算.结果表明,提出的CPML吸收边界条件在保证计算精度的前提下,实现了瞬变电磁法时域有限差分高效正演计算.  相似文献   
3.
教学活动中,学生主观能动性是影响教学质量重要因素,研究如何发挥其主观能动性具有重要的意义。本文论述了兴趣在调动学生学习主观能动性方面的重要作用,结合《微波技术》课程的特点和教学实践,论证了培养学生学习兴趣的方法。文中的观点和方法对于提高教学质量和推进素质教育都具有重要的参考价值。  相似文献   
4.
姜彦南  葛德彪 《物理学报》2008,57(10):6283-6289
应用二维时域有限差分方法分析层状介质中的目标散射时,在总场-散射场边界斜入射平面波源用常规方法难以引入,因为在总场-散射场边界处设置的入射波实际上包含了入射脉冲以及各分层界面的反射和多次反射.为解决这个问题,提出了斜入射平面波的混合引入方式,即对总场-散射场的四个边界面采取不同的处理方式.对于总场-散射场的纵向侧边界,用含有斜入射角度的修正一维时域有限差分方法,只要在自由空间位置加入入射脉冲就会自行产生由各分层界面形成的反射波,包括多次反射.同时,把纵向总场-散射场侧边界向下延伸,使得总场-散射场下边界位于完全匹配层内,这样透射波和散射波均为外向行波而被吸收.对于总场-散射场的上边界,由于完全位于自由空间中,边界上各点的入射波将是总场-散射场纵向边界角点处入射波的带有时间延迟的复制.数值模拟结果表明了本文所提出方法的正确性和有效性. 关键词: 时域有限差分 层状介质 斜入射平面波 修正一维麦克斯韦方程  相似文献   
5.
高喜  余行阳  曹卫平  姜彦南  于新华 《中国物理 B》2016,25(12):128102-128102
An ultrathin micro-split Jerusalem-cross metasurface is proposed in this paper, which can efficiently convert the linear polarization of electromagnetic(EM) wave into the circular polarization in ultra-wideband. By symmetrically employing two micro-splits on the horizontal arm(in the x direction) of the Jerusalem-cross structure, the bandwidth of the proposed device is significantly extended. Both simulated and experimental results show that the proposed metasurface is able to convert linearly polarized waves into circularly polarized waves in a frequency range from 12.4 GHz to 21 GHz, with an axis ratio better than 1 d B. The simulated results also show that such a broadband and high-performance are maintained over a wide range of incident angle. The presented polarization converter can be used in a number of areas, such as spectroscopy and wireless communications.  相似文献   
6.
王娇  高超宁  姜彦南 《中国物理 B》2017,26(11):114102-114102
We propose an ultra-broadband and polarization independent planar absorber comprising multilayered graphene. The bandwidth of the proposed absorber is extended by increasing the number of layers of graphene, and it is polarization independent due to its symmetrical unit structure. The full wave simulation results show that an absorber with three graphenebased layers can efficiently harvest an electromagnetic wave with random polarization from 17.9 GHz to 188.7 GHz(i.e.,covering frequency regimes from K to D bands and relative bandwidth of ~ 165%). The physical absorption mechanism of ultra-broadband absorption has been elaborated upon using the destructive interference method and multiple resonances approach in a multilayered medium. The proposed absorber can be used in many applications such as medical treatment,electromagnetic compatibility, and stealth technique.  相似文献   
7.
分层背景2维FDTD中斜入射平面波的引入   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
 对于分层介质中目标散射的时域有限差分(FDTD)计算,在分层背景中引入斜入射平面波源是一个难点。在2维Maxwell方程基础上,导出TM和TE模下含有斜入射角度的1维Maxwell方程,并用它在分层介质中连接边界上模拟斜入射平面波源,克服了分层背景时域有限差分计算斜入射平面波引入的困难。对熔石英表面覆盖薄膜的分层光学元件进行平面波斜入射时域有限差分计算结果表明,电磁波在各层内形成完好的平面波推进,验证了这种斜入射平面波添加方式的正确性。并通过对含气泡的缺陷模型的计算,来阐述这种入射波添加方式的应用。  相似文献   
8.
对于分层介质中目标散射的时域有限差分(FDTD)计算,在分层背景中引入斜入射平面波源是一个难点。在2维Maxwell方程基础上,导出TM和TE模下含有斜入射角度的1维Maxwell方程,并用它在分层介质中连接边界上模拟斜入射平面波源,克服了分层背景时域有限差分计算斜入射平面波引入的困难。对熔石英表面覆盖薄膜的分层光学元件进行平面波斜入射时域有限差分计算结果表明,电磁波在各层内形成完好的平面波推进,验证了这种斜入射平面波添加方式的正确性。并通过对含气泡的缺陷模型的计算,来阐述这种入射波添加方式的应用。  相似文献   
9.
姜彦南  袁锐  高喜  王娇  李思敏  林诒玉 《中国物理 B》2016,25(11):118402-118402
An ultra-wideband pattern reconfigurable antenna is proposed. The antenna is a dielectric coaxial hollow monopole with a cylindrical graphene-based impedance surface coating. It consists of a graphene sheet coated onto the inner surface of a cylindrical substrate and a set of independent polysilicon DC gating pads mounted on the outside of the cylindrical substrate. By changing the DC bias voltages to the different gating pads, the surface impedance of the graphene coating can be freely controlled. Due to the tunability of graphene's surface impedance, the radiation pattern of the proposed antenna can be reconfigured. A transmission line method is used to illustrate the physical mechanism of the proposed antenna. The results show that the proposed antenna can reconfigure its radiation pattern in the omnidirectional mode with the relative bandwidth of 58.5% and the directional mode over the entire azimuth plane with the relative bandwidth of 67%.  相似文献   
10.
为研究以压敏电阻和瞬态抑制(TVS)二极管为代表的典型钳压型浪涌防护元件的纳秒脉冲响应特性,为电磁脉冲干扰防护元件的选型提供科学依据,分别基于百ns和2 ns上升前沿电磁脉冲直接注入的方式,实验测试并对比分析两类元件在不同脉冲上升沿时间、电压幅值等情况下的响应差异,并阐明产生过冲响应差异的物理机理。结果表明:两类防护元件的响应时间均与注入纳秒脉冲上升沿时间有关,且随着上升沿的增加而变长,其中TVS二极管在相同上升脉冲情况下具有更为敏感的响应速度;当注入脉冲电压幅值增加时,PN结热积累加快,击穿速度加快,元件响应时间更短,相比于TVS稳定的钳位幅值,压敏电阻在钳位幅值附近处振荡明显;当快速脉冲到达时,压敏电阻和TVS二极管响应曲线在钳位幅值稳定前均发生过冲现象,并且两类防护元件的过冲电压均随着注入脉冲幅值的增加而增加;尽管钳位电压幅值由自身防护特性决定,但在相同注入脉冲条件下,同类不同型号的防护元件过冲电压几乎相同,通常压敏电阻过冲电压小于钳位电压,而TVS二极管则相反,并且随着钳位幅值变小,过冲电压与钳位电压的比值变大,这意味着过冲现象对低压TVS二极管性能影响更为严重。  相似文献   
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