【摘 要】
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本文通过建立同轴腔回旋管振荡器多模起振模型来研究其起振过程,并以KIT的实验参数为基础,进行了大量的数值模拟.结果与实验实测的输出功率吻合,进而对各个模式的初始功率、加速电压起始值的赋值、考虑不同旋转方向模式对起振过程的影响进行了研究.所得到的结论对同类回旋器件的理论分析和设计具有很好的指导意义.
【机 构】
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西南交通大学信息科学与技术学院,成都610031
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本文通过建立同轴腔回旋管振荡器多模起振模型来研究其起振过程,并以KIT的实验参数为基础,进行了大量的数值模拟.结果与实验实测的输出功率吻合,进而对各个模式的初始功率、加速电压起始值的赋值、考虑不同旋转方向模式对起振过程的影响进行了研究.所得到的结论对同类回旋器件的理论分析和设计具有很好的指导意义.
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本文提出了一种基于PBG结构的0.5THz集成腔体滤波器.基于有限元法,对所设计的滤波器进行了仿真.考虑MEMS低成本、高性能和高加工精度的特点,采用MEMS工艺进行加工,并对MEMS工艺下的滤波器性能进行了分析.从仿真结果看,该滤波器具有良好的性能,通带带宽为7％,一倍带宽外带外抑制大于30dB,带内插入损耗小于1dB.
In this paper,a theoretical study of propagation characteristic of cylindrical metallic nanowire is proposed at terahertz frequencies.By using Drude conductivity,the penetration depth and reflectivity
噪声温度和增益是天线的重要性能参数.本文利用金属导体面不同极化的反射系数,推导出了由于反射面天线表面电阻,引起天线噪声温度和增益损失的计算公式.在300GHz～10THz的太赫兹频率范围内,给出了由于反射面天线表面电阻引起天线噪声温度和增益损失的数值结果,研究了其变化的规律性.该结果对于THz频段反射面天线设计及性能分析具有重要的参考价值.
在太赫兹频段,表面波振荡器慢波结构的特征尺寸和趋肤深度都很小,对加工精度和表面粗糙度的要求很高.根据色散曲线,分析了慢波结构参数对0.34THz表面波振荡器频率变化的影响,给出了敏感参数,要求各参数的加工误差小于10％.利用等效表面阻抗,分析了表面粗糙度对传输损耗的影响,要求加工的表面粗糙度要小于趋肤深度.为了实现具有封闭结构特征的柱形慢波结构加工,设计了电火花加工工艺,给出了加工结果.
本文通过透射率谱图分析一维光子晶体禁带结构.首先对一维光子晶体理论模型进行了分析,然后借助Matlab仿真模拟,得到了一系列在不同波长范围具有特定光子禁带结构的介质材料和周期数.进一步通过磁控溅射镀膜实验制备了一维光子晶体结构,进行了透光性能分析.最后讨论了影响带隙结构的主要因素,结合仿真和实验结果,对含缺陷态光子晶体的结构设计和实验制备具有很好的理论指导意义.
本文提出了一种基于硅基片MEMS工艺,工作于500GHz的低剖面角锥喇叭天线.通过加载平面波纹开槽结构,使得普通500GHz角锥喇叭天线受加工工艺限制,增益低、副瓣高的问题得到改善.通过HFSS软件仿真对波纹开槽结构对天线的增益和副瓣电平的改善效果进行了分析.对于天线的整体结构,给出了较为详尽的湿法刻蚀与干法刻蚀相结合的MEMS工艺实现方法,使得太赫兹频段天线结构的精度要求得以满足.
本文根据分支波导定向耦合器的工作原理,结合考虑MEMS刻蚀工艺,设计出一款应用于太赫兹波段的3dB功率分配/合成器.基于全波仿真软件HFSS的仿真结果表明,该功分器性能优异,在0.375-0.385THz频段应用范围内,隔离度大于40dB,各端口回波损耗小于40dB,插入损耗小于0.2dB.
本文通过建立高空天线温度对比度计算模型来分析360GHz辐射计探测目标的可行性.文章首先介绍了360GHz辐射计,其次计算了天线温度对比度,最后对地面上方3m处0.5m×1m的金属目标进行了模拟探测试验.计算和试验表明,处于5km高度处的360GHz辐射计对1m×5m目标的探测高度为0.3km,而对10m×20m大目标的探测高度为2km.
本文基于MEMS现有工艺水平对基于EBG结构的两种不同结构的0.5THz腔体滤波器和感性窗口波导滤波器分别进行了设计研究.基于有限元法对所设计的滤波器进行仿真,考虑成本、性能和现有工艺水平,拟采用MEMS工艺进行加工.从仿真结果看,这两种滤波器具有良好的性能,通带带宽分别为7％和6％,一倍带宽外带外抑制均小于-20dB,带内插入损耗均小于1dB.
本文针对临近空间及外太空不断涌现的诸多军事威胁,结合太赫兹技术及临近空间飞艇平台技术的发展,提出临近空间飞艇载太赫兹雷达的概念,并进行了概念设计,分析了该雷达的性能指标和军事应用前景.此概念雷达为太赫兹雷达技术的发展和应用提供参考.