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批准号 |
69971013 |
项目名称 |
以光子带隙结构为基底的微带电路及天线特性的研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
F0119 |
项目负责人 |
高葆新 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
清华大学 |
研究期限 |
2000-01-01 至 2002-12-31 |
支持经费 |
14(万元) |
研究光子带隙结构的电磁特性,包括通带和止带特性、带内损耗、止带带宽、截止深度、周期结构参量、介电常数间的关系。研究以光子带隙结构为基底的微带电路,包括滤波器、放大器及微带天线的特性。光子带隙结构自身有频率止带隙,可以作为微波滤波器、自动抑制谐波杂波的放大器以及单向辐射的微带天线等,有广阔应用情景。
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微结构纤芯对光子晶体光纤基本特性的影响
本文设计了两种具有微结构纤芯的光子晶体光纤(PCFs)——矩形芯和椭圆芯PCFs,利用电磁场散射的多极理论研究了这两种光纤的基本特性.发现在光纤包层气孔不变的情况下,仅通过调节纤芯气孔的大小就可以灵活地调节光纤的双折射、色散和非线性特性.随着纤芯气孔半径r1的增大,两种纤芯结构的PCFs表现出如下特点:双折射度增大且最大双折射度对应的波长发生红移,零色散波长由一个增加到三个,短波段非线性系数增大而长波段非线性系数减小.r1=0.4μm的椭圆芯PCFs的三个零色散波长分别位于可见、近红外和中红外波段.在结构参数相似的情况下,椭圆芯PCFs比矩形芯PCFs更容易实现高双折射和高非线性.
空芯光子带隙光纤纤芯截切半径的研究
利用平面波展开法(PWM)计算了理想的圆形空气孔按三角格子排列的光子晶体带隙,利用带隙图设计了移去7根玻璃毛细管形成纤芯的空芯光子带隙光纤(PBF),随后利用全矢量有限元法(FEM)计算了所设计的光纤,给出了在不同半径情况下沿z轴方向的光强分布和光强等高线分布,从而得出了该类光纤消除表面模、减小损耗的纤芯半径最佳截取范围为0.9Λ~1.0Λ,为光纤的拉制提供了理论依据。
本研究主要完成了一种新颖的放大器型极化捷变有源微带天线阵的理论与实验。其创意是,只要在馈电端电控单一有源电路,就能实现整个微带天线面阵极化的捷变与放大。为此,首先对多种微带天线单元进行了全波分析,并提出一种新的双极化设计—对方形贴片作双端角馈。进而研制了多副双极化角馈方形贴片阵,并提出一种新分析方法—EMNM(扩展多端网络法)。然后提出了切实可行的有源电路设计,它由可控移相器和低噪声放大器组成,用TOUCHSTONE作系统优化设计。研制了PIN管和FET两种电控移相器与二副HEMT低噪声放大器。有源电路与双极化阵相接后实现了由线极化到圆极化的捷变,实测轴向轴比为0.5dB;与无源阵相比,实测天线增益提高了14dB,这意味着,该有源阵的面积只是同样增益无源阵的1/25。这些技术对通信、雷达和电子对抗等都有其应用前景。已在国内外发表录用19篇论文,待发表3篇,博士、硕士论文共三本。预计被EI等引用10篇,并有美国公司来函联系生产。
批准号 |
69671012 |
项目名称 |
有源微带天线的研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
F0119 |
项目负责人 |
钟顺时 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
上海大学 |
研究期限 |
1997-01-01 至 1999-12-31 |
支持经费 |
9(万元) |
奇模耦合 :两根带线中传播方向相反的耦合称为奇模耦合,相应的特性阻抗为奇模阻抗;
偶模耦合:两根带线中传播方向相同的耦合称为偶模耦合,相应的特性阻抗为偶模阻抗;
两种特性阻抗的值受耦合微带线几何尺寸W/h所影响,它们之间的关系图如下图3、图4所示:
图3:对称耦合微带线结构
图4:耦合微带线特性阻抗与W/h的关系