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基于时域有限差分法的脊波导损耗特性研究硕士学位论文学科、专业:指导教师:完成日期:兰州交通大学作者姓名:学号:
青睐。振腔系中光的模截止波长长、单模带宽宽等特点,使得脊波导广泛应用于各种过渡元件以及各种谐振腔等,因此对脊波导特性的研究是非常重要的。早在世纪年代,就对脊波导的特性进行了研究,随后脊波导受到了广泛的关注。目前对脊波导特性的研究,大多集中在传输特性以及阻抗特性上,对于其衰减特性和功率容量的研究数据较少,这在一定程度上限制了脊波导元件的分析和设计。为了解决这个问题,本文首次利用时域有限差分法对脊波导的衰减特性以及功率容量进行了研究。介绍了时域有限差分法的原理以及其在应用上的相关技术,并应用时域有限差分法对脊波导进行建模,通过在环境下编程,计算了不同结构参数的矩形对称双脊波导、三角形对称双脊波导、梯形对称双脊波导、倒梯形对称双脊波导以及矩形单脊波导、三角形单脊波导、梯形单脊波导、倒梯形单脊波导在模式下的衰减特性和功率容量数据。所得部分数据与国外已有的权威文献中的数据进行了比较,数据吻合较好,从而证明了所用方法在研究上的有效性和精确性。运用时域有限差分法结合编程计算了脊波导在不同结构参数下的衰减常数和功率容量,并给出了计算数据以及变化曲线。研究结果表明:脊波导的衰减常数不仅与频率有关还与其结构参数有一定的关系,脊波导的功率容量与其结构参数有关。当脊波导的主模截止波长增大时其衰减常数会单调递增,而功率容量会单调递减;当脊间距痓增大时,衰减常数减小,功率容量增大。因此在制造工艺允许的情况下,可以通过增大脊间距来达到减小衰减增大功率容量的目的。通过对比数据可得到:衰减常数由大乃承蛞来挝#喝切巍⒌固菪巍⒕匦魏吞菪渭共ǖ迹还β嗜萘坑蒬大的顺序依次为:三角形、梯形、矩形和倒梯形脊波导。由此可见倒梯形脊波导虽然具有相对较大的衰减常数,但同时也具有很大的功率容量,因此可作为一种优良的微波传输线。得到的损耗特性数据,将为脊波导的广泛应用提供基础数据,而得到的相关结论,也将对脊波导器件的设计提供参考。关键词:脊波导;时域有限差分法;衰减特性;功率容量
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论文类型:应用基础研究基于时域有限差分法的脊波导损耗特性研究..
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