兩類矩形波導(dǎo)中消失電磁波的模擬與研究.pdf

1、當(dāng)頻率低于波導(dǎo)的截止頻率時(shí),電磁波在波導(dǎo)中與距離成指數(shù)規(guī)律衰減,是一種消失波.歐洲的一些科學(xué)家采用截止波導(dǎo)成功地完成了多起微波的超光速實(shí)驗(yàn),由此拓展了截止波導(dǎo)的應(yīng)用范圍,在超光速研究中也具有重要的作用.由于消失波的復(fù)雜性和特殊性,難已進(jìn)行解析理論分析,為此,該論文采用基于時(shí)域有限差分方法的3D電磁場(chǎng)分析軟件對(duì)消失波的特性進(jìn)行模擬分析.對(duì)凹陷波導(dǎo)(undersized waveguide)的模擬發(fā)現(xiàn):輸入脈沖寬度較大的高斯波包,模擬結(jié)果顯

2、示輸出波形失真較小,經(jīng)過(guò)計(jì)算得到電磁波包穿過(guò)長(zhǎng)50mm的截止區(qū)時(shí),電場(chǎng)的幅度衰減了-41.5dB,群速度為3.21c.當(dāng)波導(dǎo)截止區(qū)的長(zhǎng)度增加時(shí),輸出波形嚴(yán)重失真,出現(xiàn)了較為明顯的高頻成分.分析表明,輸出信號(hào)的高頻成分輸入信號(hào)本身所具有的,在通過(guò)截止區(qū)后未被衰減同時(shí)主頻卻發(fā)生了非常大的衰減而顯現(xiàn)出來(lái).在保持截止區(qū)長(zhǎng)度不變,而減小輸入高斯波包的脈沖寬度時(shí),模擬顯示輸出波形嚴(yán)重失真,而且,頻譜也發(fā)生很大的變化,主頻已變?yōu)橐桓哂诮刂诡l率的頻率,