各向异性媒质填充圆波导中对称模的传播

从圆柱坐标系下各向异性媒质中的麦克斯韦方程出发,对对称模的去耦纵向场方程进行变换求解,推导出各向异性媒质填充的圆波导的对称模特征方程。借助于合流超几何函数的渐近展开公式,对对称模的传播常数进行了数值求解。     

电波传播的抛物方程近似分析法

在电波传播的分析方法中,射线法(或几何光学法)和波导模式法直到最近都还是最重要的方法。但在分析媒质在传播方向的非均匀性及复杂边界条件对传播特性的综合影响时,这两种方法都显得无力。本文描述一种最近正在兴旺起来的抛物方程近似法。给出了它的推导方法及应用的例子,并讨论了该方程的分步FFT解法,目前理论和应用研究的趋势。     

弯曲平板介质波导的辐射损耗研究

从精确的弯曲平板波导的本地标量波方程出发,使用 WKB 漏模理论分析了波导中 TE 和TM 模的辐射损耗。这里考虑了介质波导由于弯曲而引起的传播常数的变化。本文的结果在一些有效的近似条件下,与目前现有的各种弯曲损耗公式相一致;而这些公式是采用完全不同的方法得到的。     

相交园截面直金属波导的模分析

利用长椭园截面近似相交园截面分析了该金属地中的模结构，并获得了该波导中的模为Ｈｅｒｍｉｔ－Ｇａｕｓｓ分布。     

渐变光波导的耦合模分析

从电磁场互易原理得到了本地耦合模方程,并用高斯定理证明了功率守恒式。首次得到了两相同渐变光波导耦合模方程的严格解析解,指出了已往近似结果的局限性。     

弯曲光波导的本地场理论

本文从弯曲光波导的本地正交弯曲坐标系出发,展开MaxweII方程组,并借助于函数变换和普通小参数展开法导出了在o(1/R)近似下的弯曲光波导的修正场本地方程及修正传播常数。以圆光纤为例,讨论了一阶近似本地场形式及基模场在最大值处的场位移。与一些文献作以比较,我们的计算与数值方法相一致。本理论的特点是利用相应直波导的已知场来构造弯曲光波导的本地场,故本理论适应于分析任意截面,亦满足于在弱导条件下的弯曲光波导。     

非圆介质波导的实验研究

本文着重研究了非圆介质波导(椭圆波导、矩形波导、扁波导)的传输特性,在x频段测量了这些波导的传播常数、場分布和場扩张半径等参数,从而指出:非圆波导的传输特性优于圆波导,而非圆波导的奇模工作优于偶模工作。这为探索新型光纤和集成光路的进一步研究工作提供了有益的依据。     

一维不均匀媒质中的镜象法

本文探讨了在一个方向是不均匀的媒质中应用镜象法求解恒定电场问题的可能性。得到一个描述镜象电源的二变量二阶线性微分方程。对于均匀媒质的情形,方程是常系数的,结合边界条件可以推演出计算电场或电位分布的所有镜象。对于不均匀媒质的情形,方程不是常系数的,这时虽然原则上可以用镜象法,但所需求解的方程和由电流连续性(在导体的电流场问题中)或电位移通量连续性(在电介质的静电场问题中)给出的方程差不多同样复杂而难于计算。     

恒定引力场对电磁场的作用

本文通过对引力场存在时的麦克斯韦方程的研究,发现恒定引力场对电磁场的作用与某种各向异性的非均匀媒质等效,从而提出“等效引力媒质”假设,并导出了这种等效引力媒质的电磁性质方程和等效引力媒质光学的菲涅耳方程,明确指出等效引力媒质的光学性质与双轴晶体类似,最后提出在强引力场中检验广义相对论的设想。     

金属支护立柱对巷道无线传输特性的影响

针对矩形巷道中由于金属支护立柱的存在而带来的分叉不连续问题,提出用分叉波导模型并用模式匹配法和多模传输理论分析传输特性。用模式匹配法求出不连续面的阻抗变换公式,利用多模传输理论求出整个不连续问题的散射参数,得出了均匀区域的基模电压反射系数与工作频率和支护立柱排数及立柱直径的关系。     

分层介质中有垂直金属壁时电磁波的散射

过去在分析具有金属带的分层介质波导中波的传播问题时,常假设金属带平行于介质分界面,但在封闭式介质波导的侧壁或内部也常出现金属壁垂直于分界面的情况,因而对它的分析是研究介质波导的一个基本问题.本文以文献[1]为基础,证明在分层介质波导的垂直金属壁上不可能有模式间的耦合,并得出了这种情况下各模的横向传播常数表示式.文中还以H波导为例,说明这些结果的应用.     

弯曲圆波导中模式耦合的研究

讨论了波纹圆波导中的模式与光滑圆波导中模式之间的关系,从波纹弯曲圆波导中模式间耦合系数的表达式,导出了光滑弯曲圆波导中所有可能产生耦合的同向与反向传播模式间耦合系数的显式。     

一种新型圆形微屏蔽共平面波导的基本特性

提出了一种新型圆形微屏蔽—脊导体共平面波导。基于假设只有纯ＴＥＭ波传播和零色散的情况下，通过保角变换得到了特性阻抗和有效介电常数的闭合形式的解析表达式。这种新型波导大大降低了传统共平面波导和微带线的辐射损耗和信号线边缘的电流，并且不需要打孔或空桥接地     

介质波导中非均匀性散射的T矩阵方法

采用广泛应用于波散射分析的T矩阵方法,研究了介质波导中导波与非均匀性的相互作用问题。原理上讲,文中的分析适用于任意结构的介质波导和任意形状的非均匀性。当介质波导为单模圆柱光纤而非均匀性为球形时,得到的HE_11模传输和反射系数的解析表达式与文献中应用体积分方程法所得到的结果完全一致。     

单模光纤定向耦合器的理論分析(英文)

本文应用弯曲光波导耙合系统中的广义耦合模方程来分析弯曲单模弱导光纤耦合结构,导出了在模式间的耦合系数、非正交系数及耦合功率式,与经典的耦合模理论相比较,本文提出的公式显得更精确,同时与实验结果一致。     

时谐偶极子在介质球头模型中的电位分布

考虑到脑电源的时谐性和头的电容效应,在电准静态近似下,建立了时谐等效电流偶极子模型;给出了其在均匀无限介质中和均匀介质球中的电位表达式;并正向计算了脑电源在非均匀各向同性三层同心介质球壳中的电位分布。最后讨论了时谐性和电容率对电位分布的影响。理论计算结果表明时谐性和电容率对电位分布确实有影响。     

数值模式匹配法解波导混合模问题

针对任意非均匀介质填充波导问题，用数值模式匹配法进行了全波分析，给出了波导中电磁场的完整表达式和色散方程。所导出的公式皆为不含任何积分的代数运算，从而具有精度好效率高的优点。最后以部分介质填充波导为例进行了计算，所得结果与文献报道吻合一致。