准光栅格阵列的理论分析及应用研究

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1、西北工业大学顿上学位论文摘要摘要准光技术的日的是为了发展毫米波波段的高功率源，准光栅格阵列实现了自山空间多个晶体管和二极管等有源器件的输出功率合成。本文回顾了准光栅格阵列最近的发展情况以及多年来的算法研究概况。从准光栅格阵列的结构和基本电路理论入手，综合分析了振荡器栅格的等效电路模型，完成了嵌入电路的负阻栅格模拟。从两个方面对准光栅格阵列展开全波分析:讨论了加载有源器件的无限大周期栅格结构的单元近似法分析过程，在辐射电场结合金属表面电流密度的基础下推导出矩量法的一系列表达式，给出了有源栅格结构的驱动点阻抗求解办法，计算出不同栅格结构的传输系数:采用空间域和

2、谱域相结合方式的矩量法对有限大栅格阵列展开分析，给出了准光并矢格林函数的推导过程，分析比较了互祸合作用对栅格阵列单元驱动点反射系数的影响。关键字:准光栅格阵列全波分析矩量法(mom)有源器件并矢格林函数西北T业大学0"E学位论文ABSTRACIABSTRACTTheintentionofquasi-opticaltechniquesistodevelophighpowersourcesatmillimeterwavelengths.Quasi-opticalgridarrayallowstheoutputpowersfromlargenumbersofin

3、dividualtransistorsanddiodestobecombinedinfreespace.Inthisdissertation,webrieflyreviewedtherecentdevelopmentsandthenumericalinvestigationinquasi-opticalactivegridarrays.Basedontheconfigurationofquasi-opticalgridarraysandbasic2-portcircuittheory,theequivalentcircuitmodelofgridoscil

4、latorswassynthesizedtosatisfytheoscillationrequirement,andcompletednegative-resistancegridmodeloftheembeddingcircuit.Afull-waveanalysisofquasi-opticalgridarrayispresented.Thedissertationdidworkontwoaspectsas:first,itdiscussedtheanalysisofinfiniteperiodicgridstructuresloadedwithact

5、ivedevicesusingunit-cellapproximation,ansetofexpressionswerederivedrelatingtheradiatedelectricfieldtothesurfacecurrentdensityonthemetalgrid,whichwasdeterminedbythemethodofmoments,anditalsogavethemethodofdrivingpointimpedancecalculationandthetransmissioncoefficientforseveralpassive

6、grids;secondly,afull-wavemomentmethodimplementation,usingacombinationofspatialandspectraldomains,wasgivenfortheanalysisoffinitequasi-opticalgridarray,thedyadicGreen'sfunctionwasderivedforquasi-opticalsystem,andanalyzedthemutual-couplingefectsonthedrivingpointreflectioncoefficient,

7、whichexistedbetweenunitcellsinthefinitegridarray.Keyword:Quasi-opticalgridarrayFull-waveanalysisThemomentmethodActivedeviceDyadicGreen'sfunction11西北工业大学硕上学位论文第1章绪论第「}章绪论【提要】对本文的研究背景和意义、准光栅格阵列的发展情况和算法研究概况进行了综述并简要介绍了本文的主要工作内容和结构安排。'1.1研究背景和意义近几十年来，微波毫米波技术的发展日新月异，这不仅表现在各种新型毫米波元器件的开发和

8、研究上，而且微波毫米波技术在通信、遥感、制导和射电天文等许多方面也