脊波导和矩形波导传输特性分析
本文选题:脊波导 + 截止波长 ; 参考:《合肥工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:金属波导具有功率容量大、结构简单、易于制造等优点,广泛应用于通信、雷达、电子对抗和测量等系统中。为了实现低损耗、高输出的传输信号,研究波导的传输特性是必要的。常见的波导有矩形波导,圆形波导,实际上还有一些复杂结构的波导如脊波导,与矩形波导相比,脊波导具有主模截止波长更长,等效特性阻抗更低,单模带宽更宽等优点,常被应用于微波和毫米波器件中。脊波导由于边界条件比较复杂,其研究起来有一定的困难,只能借助数值法来求解。论文首先采用有限差分法分析了矩形波导的截止波长,与解析解相比较验证了此算法的正确性,再用这种方法来分析脊波导的截止波长,与HFSS商业仿真软件仿真结果进行对比。再通过改变步长,波导的尺寸以及脊波导中脊的位置得到波导的截止波长的一些规律。最后采用二维频域有限差分法分析了填充介质的矩形波导和脊波导得到了传播常数与频率之间的关系,再通过与HFSS仿真的结果相对比验证结果的正确性,并且给出了填充不同介质的情况下波导的传输特性。论文为以后的波导设计提供一定的理论依据。
[Abstract]:The metal waveguide has high power capacity, simple structure, easy manufacturing and other advantages, is widely applied in communication, radar, electronic countermeasure and measurement system. In order to realize low loss, high output signal transmission, transmission characteristics of the waveguide is necessary. The common waveguide with rectangular waveguide, circular waveguide, in fact there are some the complex structure of waveguide such as ridge waveguide, compared with rectangular waveguide, ridge waveguide has the main mode cutoff wavelength, equivalent characteristic impedance is lower, the advantages of single-mode bandwidth wider, is widely used in microwave and millimeter wave devices. Ridge waveguide due to the boundary condition is more complex, there are certain difficulties in the study, only with the help of numerical method to solve. Firstly, using the finite difference method of rectangular waveguide cutoff wavelength, solution compared to verify the correctness of this algorithm and analysis, and then by this method to the analysis of ridge waveguide The wavelength, compared with the simulation results of HFSS commercial simulation software. Then changing the step size, the waveguide size and ridge waveguide ridge location to get some rules of the waveguide cutoff wavelength. Finally, analysis of the medium filled rectangular waveguide and the ridge wave guide and get the relationship between the propagation constant and the frequency of using two-dimensional finite difference frequency domain then, with the simulation results of HFSS relative correctness validation results, and gives the transmission characteristics under the condition of different media filled waveguides. Provide a theoretical basis for the design of the waveguide.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN814
【参考文献】
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,本文编号:1757282
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