波纹圆形槽波导的色散特性

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1、第24卷第5期微波学报V01．24No．52008年1O月JOURNALOFMICROWAVES0ct．2o08文章编号：1005-6122(2008)05-0030-05波纹圆形槽波导的色散特性王善进杨鸿生(1．东莞理工学院电子工程系，东莞523106；2．东南大学电子工程系毫米波国家重点实验室，南京210096)摘要：依据弗洛奎定理，在考虑空间谐波影响的情况下，利用边界场的连续性条件，导出了波纹圆形槽波导的色散方程。在此基础上进一步通过数值计算，分析了波导的几何结构参数对其传输主模HE。的低频截止点、高频截止点和快慢波分界点的影响，从而得到了

2、波导的色散特性。数值分析结果表明，改变波导波纹凹槽的外、内径之比(b／a)，可影响传播模式的频宽；调整纵向开槽的宽度(c／a)则可有效抑制高阶模的产生，这有助于扩展单模传输的频带宽度。文章最后利用波导谐振腔法测量了波导波长，实验值与理论值符合良好。关键词：波纹圆形槽波导，色散特性，低频截止点，高频截止点TheDispersionBehaviorofCorrugatedCircularGrooveWaveguidesWANGShan~in，YANGHong．sheng(1．DepartmentofElectronicEngineering，Dong

3、guanUnivemityofTechnology，Dongguan523106，China；2．StateKeyLaboratoryofMillimeterWaves，DepartmentofElectronicEngineering，SoutheastUnwemi~，Nanjing210096，China)Abstract：Inthispaper，bymeansofthefieldcontinuityattheinterfaceoftwoneighboringregions，thedispersione—quationofcorrugated

4、circulargroovewaveguide(CCGW)isderivedbasedonFloquetgtheorem．Tothedominantmode，thelow—frequencycutoff，thehigh·frequencycutofandthecriticalconditionbetweenfast—waveandslow—wave，whichareinflu-encedbywaveguideconfigurationparameters，areanalyzed．Thenumericalresultsshowthatthepass

5、bandoftheguideisin·fluencedbytheratiob／a，andthehigh—ordermodescanberestrainedbymeansofchoosinganappropriategroovewidth．Fi—nany，usingaresonancetechnique，theguidewavelengthofCCGWismeasured，whichshowsthetheoreticalresultsoftheguidewavelengthareingoodagreementwiththemeasuredresul

6、ts．Keywords：Corrugatedcirculargroovewaveguide，Dispersionbehavior，Low一~equencycutof，High—frequencycutofFloquet(弗洛奎)定理，考虑空间谐波的作用，推导引言了波导的色散方程，然后依据该方程，通过数值计算波纹圆形槽波导是近些年提出的新型结构的毫得到了色散曲线。文章重点分析了空间谐波的影响米波传输线¨。沿圆形槽波导的传播方向，在其内和波导结构参数对其传播主模低频截止点、快慢波壁上周期性地加载圆弧形波纹凹槽，便构成了波纹分界点和高频截止点的影响，从

7、而获得了波导的色圆形槽波导。在波纹周期远小于波长、波纹厚度非散特性。结果表明，改变波导波纹凹槽的外、内径之常薄(与一个波纹周期相比)的条件下，可以忽略波比，可调整传播模式的频宽；改变波导纵向开槽的宽导中心圆形区域空间谐波对波导传输特性的影度可使部分激起的高阶模成为凋落模式，达到抑制响引。高阶模的目的，这提示在一定范围内可以通过选择但忽略空间谐波的影响毕竟是理想化的近似，合适的纵向槽宽来拓展传输主模的频宽，这与槽波随着工作频率的升高，波长缩短，这种处理方法导致导具有宽频带的特性是相吻合的。为了验证色散方的误差必然增大，应该作必要的改进。本文利用程，

8、本文最后利用谐振腔法测量了波导的谐振曲线，收稿日期：2007—10．16第24卷第5期王善进等：波纹圆形槽波导的色散特性31从而获得波导