矩形波导模式和场结构分析论文

矩形波导模式和场结构分析论文

ID:43715006

大小:799.78 KB

页数:37页

时间:2019-10-13

矩形波导模式和场结构分析论文_第1页
矩形波导模式和场结构分析论文_第2页
矩形波导模式和场结构分析论文_第3页
矩形波导模式和场结构分析论文_第4页
矩形波导模式和场结构分析论文_第5页
资源描述:

《矩形波导模式和场结构分析论文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库

1、毕业设计(论文)题目:矩形波导模式和场结构分析系另IJ信息工稈系专业名称通信工程班级学号088204122学生姓名指导教师二O—二年六月目录第一章绪论11.1选题背景及意义31.2国内外研究概况及发展趋势31.3本课题研究口标及主要内容41.4本章小结6第二章矩形波导的基本原理71.1导波的一般分析72.1.1规则矩形波导内的电磁波72.1・2波导传输的一般特性82.2矩形波导的分析82.2.1矩形波导电磁场解82.2.2矩形波导中的波型及截止波长112.3本章小结12第三章矩形波导的设计133.1创建矩形波导模型133.2求解设置203.3设计检查和运行仿真223.3.1设计

2、检查223.3.2运行仿真分析233.4本章小结24第四章HFSS仿真结果及其分析254.1HFSS软件仿真原理错误!未定义书签。4.2HFSS仿真实现264.3仿真结果分析324.4本章小结错误!未定义书签。第五章小结与展望335.1工作总结335.2工作展望33参考文献33致谢35附录A常用贝塞尔函数公式错误!未定义书签。矩形波导模式和场结构分析第一章绪论1.1选题背景及意义矩形波导(circularwaveguide)简称为矩波导,是截面形状为矩形的长方形的金属管。若将同轴线的内导线抽走,则在一定条件下,由外导体所包围的矩形空间也能传输电磁能量,这就是矩形波导。矩波导加工

3、方便,具有损耗小和双极化特性,常用于要求双极化模的天线的馈线中,也广泛用作各种谐振腔、波长计,是一种较常用的规则金属波导。矩波导冇两类传输模式,即TM模和TE模。其屮主耍冇三种常用模式,分别是主模TEh模、矩对称TM。】模、低损耗的TE。】模。在不同工作模式下,截止波氏、传输特性以及场分布不尽相同,同时,各种工作模式的用途也不相同。导模的场描述了电磁波在波导屮的传输状态,可以通过电力线的疏密来表示场得强与弱。本毕业课题是分析矩形波导中存在的模式、各种模式的场结构和传播特性,着重讨论胚口、TE0I和TM。]三个常用模式,并利用MATLAB和三维高频电磁仿真软件HESS可视化波导屮

4、胚口、TE()1和7M()

5、三种模式电场和磁场波结构。1.2国内外研究概况及发展趋势由于电磁场是以场的形态存在的物质,具有独特的研究方法,采取重叠的研究方法是其重要的特点,即只有理论分析、测量、计算机模拟的结果相互佐证,才可以认为是获得了正确可信的结论。时域有限差分法就是实现直接对电磁工程问题进行计算机模拟的基木方法。在近年的研究电磁问题屮,许多学者对吋域脉冲源的传播和响应进行了大量的研究,主要是描述物体在瞬态电磁源作用下的理论。另外,对于物体的电特性,理论上具有儿乎所有的频率成分,但实际上,只有有限的频带内的频率成分在区主要作用。英国物理学家汤姆逊(电了的发现者)在1893年

6、发表了一木论述麦克斯韦电磁理论的书,肯定了矩金属壁管子(即矩波导)传输电磁波的可实现性,预言波氏可与矩柱直径相比拟,这就是微波。他预言的矩波导传输,直到1936年才实现。汤姆逊成为历史上第一位预言波导的科学家。这证明科学预言可以大大早于技术的发展,同时也表明了应用数学的威力。英国物理学家瑞利在1897年发表了论文,讨论矩形截面和矩形截面“空柱”屮的电磁振动,它们对应后来的矩形波导和矩波导,并引进了截止波长的概念。瑞利得到了矩形波导中主模的场方程组,这是雷达中最常用的模式,并讨论了矩波导屮的主模。到1931年,人们看出了波导技术会冇实用价值ol933年,已经有波长为15cm的信号

7、源了。美国贝尔实验室在20世纪30年代已经是一个庞大的研究机构,它吸收了一大批科学家从事超高频技术的研究。1936年,贝尔的科学家做实验,实验波导线是长度为260m的青铜管,直径12.5cm,信号源输出波长为9cmo实验表明,在截止频率以上,信号传输衰减很小。后来,人们把1936年当作微波技术开始的年份。为了对波导做出深刻的阐述,贝尔实验室的专家继续作数学分析,推出了完整的本征值方程,并证明汤姆逊早年的方程是本征值方程的一个特例。传输线技术发展到今天,只用简短的文字已不能描述其品种的繁杂、发展的迅速和理论的艰深了。例如,就同轴电缆來说,新技术Z—是稳相同轴电缆,其相位常数随环境

8、温度和机械影响很小,适用丁•对相位敏感的电子系统(如卫星跟踪站和天文台);就波导来说,矩波导的主模胚“模的极化平面不稳定,使它甚至不能用于长度较大的天线馈线,因此出现了椭矩波导。目而椭矩波导已经广泛用于微波中继站和地球卫星站;就传输线的集成化来说,出现了微带传输线,使传输线的小型化和平面化成为可能。当然,传输线新品种的开发,又激发了理论工作的深入研究。为了适应新的需求,需耍是各种传输线模式Z间进行变化,各种模式变化方面的研究应运而生,如同轴TEM到矩波导胚口模式变换。经变换这种模式变换器可以

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。