復(fù)雜結(jié)構(gòu)脊波導(dǎo)傳輸特性的有限元分析.pdf

1、脊波導(dǎo)作為微波通信器件廣泛應(yīng)用于微波傳輸,空間技術(shù)、電磁兼容與電子對抗等領(lǐng)域。隨著我國鐵路信息化和現(xiàn)代化的發(fā)展,由脊波導(dǎo)構(gòu)成的微波器件被廣泛應(yīng)用于鐵路交通信息系統(tǒng)及控制系統(tǒng)領(lǐng)域。例如用雙脊波導(dǎo)制作的鐵路駝峰測速雷達(dá),以及應(yīng)用于高速鐵路無線通信系統(tǒng)中的波導(dǎo)器件等。
　　論文以復(fù)雜結(jié)構(gòu)脊波導(dǎo)為主要研究對象,首次提出了三角形和倒梯形兩種新型脊波導(dǎo)。利用有限元數(shù)值方法,在Matlab環(huán)境下求解了具有復(fù)雜橫截面結(jié)構(gòu)脊波導(dǎo)的傳輸特性。系統(tǒng)研究

2、了矩形脊波導(dǎo)、梯形脊波導(dǎo)、倒梯形脊波導(dǎo)和三角形脊波導(dǎo)的截止特性、單模傳輸帶寬、阻抗特性、衰減特性和功率容量。研究結(jié)果表明:倒梯形脊波導(dǎo)具有高的歸一化截止波長和單模帶寬,低的特性阻抗,高的功率容量,適用于微波傳輸;窄邊和三角形雙脊波導(dǎo)的單模帶寬小,不適用于單模信息傳輸,可應(yīng)用于制作微波濾波器;非對稱雙脊波導(dǎo)雙脊平移和單脊平移時,其單模帶寬和截止波長變化與脊對稱時的變化相接近,但錯脊波導(dǎo)歸一化截止波長較大,單模帶寬變化范圍較小,所以錯脊波導(dǎo)

3、不適用于寬帶傳輸系統(tǒng),可用于窄帶傳輸系統(tǒng)和制作微波濾波器。復(fù)雜結(jié)構(gòu)脊波導(dǎo)傳輸特性的研究,使得有相同傳輸特性的微波器件的結(jié)構(gòu)尺寸減小,易于實現(xiàn)微波器件的小型化和集成化。
　　考慮到脊波導(dǎo)器件在使用和制造中可能產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形,論文重點研究了變形對常規(guī)單脊波導(dǎo)與雙脊波導(dǎo)傳輸特性的影響。研究結(jié)果表明:錯位變形時,只要變形在工程允許的10％范圍內(nèi),其對截止特性和單模帶寬的影響小于3%,這類變形對參數(shù)的影響在工程應(yīng)用中可以不予考慮。單脊、雙脊