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Design of a Broadband E-Plane Power Combiner Based on Quarter-Arc Bent Rectangular Waveguides for Sub-THz and THz Wave 认领 引用
1
作者 唐效频 杨梓强 +1 位作者 史宗君 兰峰 《Chinese Physics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第8期135-138,共4页
A method of designing an E-plane power combiner composed of two quarter-arc bent rectangular waveguides is proposed for sub-THz and THz waves. The quarter-arc bent-waveguide power combiner has a simple geometry which ... A method of designing an E-plane power combiner composed of two quarter-arc bent rectangular waveguides is proposed for sub-THz and THz waves. The quarter-arc bent-waveguide power combiner has a simple geometry which is easy to design and fabricate. By HFSS codes, the physical mechanism and performance of the power combiner are analyzed, and the relationship between the output characteristics and the structure/operating parameters is given. Simulation results show that our power combiner is suitable for the combining of two equalpower and reversed-phase signals, the bandwidth of the combiner is wide and can be adjusted by the radius of the quarter-arc, and the isolation performance of the combiner can be improved by adding thin film resistive septa at the junction of two quarter-arc bent waveguides. Meanwhile, an approximate method based on the analytic geometrical analysis is given to design this power combiner for different frequency bands. 展开更多
关键词 of in is THz Design of a Broadband E-Plane Power Combiner Based on Quarter-Arc Bent Rectangular Waveguides for Sub-THz and THz Wave for on
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Stress Uniformity Process of Specimens in SHPB Test Under Different Loading Conditions of Rectangular and Half-Sine Input Waves 认领 引用 被引量：4
2
作者 洪亮 李夕兵 +3 位作者 刘希灵 周子龙 叶洲元 尹土兵 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 2008年第6期450-456,共7页
Based on the characteristics of 1D waves,the stress uniformity process in specimens under different loading conditions of rectangular and half-sine input waves was analyzed in split Hopkinson pressure bar (SHPB) test.... Based on the characteristics of 1D waves,the stress uniformity process in specimens under different loading conditions of rectangular and half-sine input waves was analyzed in split Hopkinson pressure bar (SHPB) test.The results show that the times of an elastic wave propa-gating from one end to the other in a specimen to attain stress equilibrium,is related to input wave-forms and relative mechanical impedance between the specimen and the input/output bars.Here-into,with the increae of the relative impedance,the times decreases under rectangular input waves loading,while it increases under half-sine input wave loading.The dimensionless stress value of specimen corresponding to the status of stress equilibrium increases with the increase of the rela-tive mechanical impedance.However,the dimensionless stress value under half-sine input wave loading is significantly lower than the value under rectangular input wave loading for specimen with low mechanical impedance,and the relative differentia of the dimensionless stress values under two loading conditions decreases with the increase of the relative mechanical impedance.In gen-eral,the forced state of specimen with relatively low mechanical impedance under half-sine input wave loading is evidently superior to the state under rectangular input wave loading in SHPB test,and the advantages of forced state under half-sine input wave loading turns weak with the increase of the relative mechanical impedance. 展开更多
关键词 split Hopkinson pressure bars stress uniformity dimensionless stress half-sine input wave rectangular input wave
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THEORY AND EXPERIMENTAL INVESTIGAION OF FLEXURAL WAVE PROPAGATION IN THIN RECTANGULAR PLATE WITH PERIODIC STRUCTURE 认领 引用 被引量：5
3
作者 Wen Jihong Yu Dianlong Wang Gang Zhao Hongang Liu Yaozong 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 EI CAS 2005年第3期385-388,共4页
With the idea of the phononic crystals, a thin rectangular plate with two-dimensional periodic structure is designed. Flexural wave band structures of such a plate with infinite structure are calculated with the plane... With the idea of the phononic crystals, a thin rectangular plate with two-dimensional periodic structure is designed. Flexural wave band structures of such a plate with infinite structure are calculated with the plane-wave expansion （PWE） method, and directional band gaps are found in the ΓX direction. The acceleration frequency response in the ΓX direction of such a plate with finite structure is simulated with the finite element method and verified with a vibration experiment. The frequency ranges of sharp drops in the calculated and measured acceleration frequency response curves are in basic agreement with those in the band structures. Thin plate is a widely used component in the engineering structures. The existence of band gaps in such periodic structures gives a new idea in vibration control of thin plates. 展开更多
关键词 Phononic crystals Flexural wave band gaps Thin rectangular plate
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EXACT ANALYSIS OF WAVE PROPAGATION IN AN INFINITE RECTANGULAR BEAM 认领 引用 被引量：2
4
作者 孙卫明 杨光松 李东旭 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 2004年第7期768-778,共11页
The Fourier series method was extended for the exact analysis of wave propagation in an infinite rectangular beam.Initially,by solving the three-dimensional elastodynamic equations a general analytic solution was deri... The Fourier series method was extended for the exact analysis of wave propagation in an infinite rectangular beam.Initially,by solving the three-dimensional elastodynamic equations a general analytic solution was derived for wave motion within the beam.And then for the beam with stress-free boundaries,the propagation characteristics of elastic waves were presented.This accurate wave propagation model lays a solid foundation of simultaneous control of coupled waves in the beam. 展开更多
关键词 infinite rectangular beam wave propagation exact analysis Fourier series traveling wave active control
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Approximate Calculation of Oblique Wave Transmission from A Single-Row of Rectangular Piles 认领 引用 被引量：1
5
作者 朱大同 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 2012年第2期195-204,共10页
Transmissions of oblique incident wave from a row of rectangular piles are analyzed theoretically. The incident angle of plane wave is taken as g = 90° , there then is the transmission coefficient ｜T｜ = 1 （Thi... Transmissions of oblique incident wave from a row of rectangular piles are analyzed theoretically. The incident angle of plane wave is taken as g = 90° , there then is the transmission coefficient ｜T｜ = 1 （This is a paradox）. In this paper, by means of the approximate relation between the transmitted and incident wave angle found from the shape of a slit, the paradoxical phenomenon is removed. On the basis of the continuality of the pressure and flux and the analysis of flow resistance at the row of rectangular piles, formulas of reflection and transmission coefficients are obtained. The transmission and reflection coefficients predicted by the present model quite agree with those of laboratory experiments in previous references 展开更多
关键词 plane wave row of rectangular piles incident wave angle transmitted wave angle wave transmission coefficients
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局部变形窄矩形流道内环状流液膜特性实验研究 认领 引用
6
作者 蒋隆涛 任全耀 +6 位作者 陈铠东 蒲曾坪 肖毅 李垣明 王阳阳 刘海东 张航旗 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第2期17-25,共9页
为探究局部变形对窄矩形流道环状流液膜稳定性的影响,基于自主开发的液膜厚度传感器,构建了含球形/枕形变形的实验流道,系统开展了不同气液流速液膜波动特性研究,评价了局部变形对液膜特性的影响。结果表明:枕形变形因尖锐边缘导致流动... 为探究局部变形对窄矩形流道环状流液膜稳定性的影响,基于自主开发的液膜厚度传感器,构建了含球形/枕形变形的实验流道,系统开展了不同气液流速液膜波动特性研究,评价了局部变形对液膜特性的影响。结果表明:枕形变形因尖锐边缘导致流动分离点前移,下游涡流区扩展至变形高度的5倍,液膜剥离速率较球形变形提升100%,主频显著向低频迁移;液膜厚度随气液流速比(Jg/Jl)呈非线性衰减,当Jg/Jl大于50时,液膜稳定性丧失,厚度骤降至10μm左右;并揭示了剪切应力集中与能量耗散率对液膜破裂的协同作用,表明几何突变通过重构流场压力梯度与湍动能分布加剧液膜失稳;进一步表明局部变形高度对液膜稳定性有显著影响,变形高度增加会显著强化湍动能耗散及剪切应力集中效应,加剧液膜失稳;揭示了流道几何畸变与气液竞争机制的耦合作用规律。 展开更多
关键词 环状流液膜 窄矩形流道 局部变形 扰动波
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矩形液舱横波与法拉第波共振的数值模拟 认领 引用
7
作者 谭志荣 赵修叁 +1 位作者 朱汉华 王斌 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第1期19-26,共8页
为研究液舱受不同自由度方向激励下的晃荡行为,以矩形液舱为研究对象,开展了横波和法拉第纵波激励下的晃荡研究。为此建立了基于计算流体力学的数值模型,依次分析了液舱在围绕一阶共振的系列横波激励及3种不稳定模式的纵波频率下波面幅... 为研究液舱受不同自由度方向激励下的晃荡行为,以矩形液舱为研究对象,开展了横波和法拉第纵波激励下的晃荡研究。为此建立了基于计算流体力学的数值模型,依次分析了液舱在围绕一阶共振的系列横波激励及3种不稳定模式的纵波频率下波面幅值与舱壁压强的变化特点,并进行时-频域的综合分析。结果显示,随着横波激励接近晃荡中心,非线性作用愈加显著,压力频谱向低阶自耦区转移并参与更多非线性效应。而对于纵波激励,液舱对谐波和超谐波激励不敏感,在法拉第次谐波激励下,液舱随时间累积产生强烈晃荡,并激发出一阶模态的主参数晃荡。在主参数晃荡的影响下,二阶压力频谱在自耦合区表现出强烈的非线性特征,并叠加生成了四阶频的成分。 展开更多
关键词 矩形液舱 法拉第波 一阶横波共振 Morlet小波变换 小波二阶相干谱
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Tuning of band gaps for a two-dimensional piezoelectric phononic crystal with a rectangular lattice 认领 引用 被引量：9
8
作者 Yize Wang Fengming Li +2 位作者 Yuesheng Wang Kikuo Kishimoto Wenhu Huang 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS 2009年第1期65-71,共7页
In this paper, the elastic wave propagation in a two-dimensional piezoelectric phononic crystal is studied by considering the mechanic-electric coupling. The generalized eigenvalue equation is obtained by the relation... In this paper, the elastic wave propagation in a two-dimensional piezoelectric phononic crystal is studied by considering the mechanic-electric coupling. The generalized eigenvalue equation is obtained by the relation of the mechanic and electric fields as well as the Bloch-Floquet theorem. The band structures of both the in-plane and anti-plane modes are calculated for a rectangular lattice by the planewave expansion method. The effects of the lattice constant ratio and the piezoelectricity with different filling fractions are analyzed. The results show that the largest gap width is not always obtained for a square lattice. In some situations, a rectangular lattice may generate larger gaps. The band gap characteristics are influenced obviously by the piezoelectricity with the larger lattice constant ratios and the filling fractions. 展开更多
关键词 Piezoelectricity Phononic crystal Rectangular lattice - Plane-wave expansion method Band gap
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W波段半矩形环螺旋线行波管热分析 认领 引用
9
作者 王亮 魏望和 +3 位作者 傅伟鹏 林锟义 吴欣颢 周欣慧 《机电工程技术》 2026年第5期35-40,105,共6页
针对W波段半矩形环螺旋线行波管在高功率工作下的热问题,利用ANSYS Workbench仿真平台建立了包含慢波结构、介质衬底与金属管壳的三维模型,系统研究了该行波管的热分布特性与热形变规律。基于HFSS电磁仿真软件对半矩形环螺旋线慢波结构... 针对W波段半矩形环螺旋线行波管在高功率工作下的热问题,利用ANSYS Workbench仿真平台建立了包含慢波结构、介质衬底与金属管壳的三维模型,系统研究了该行波管的热分布特性与热形变规律。基于HFSS电磁仿真软件对半矩形环螺旋线慢波结构进行高频研究,并利用CST软件的粒子-单元模拟方法得到行波管的金属损耗值为6.2 W,电子注截获的体电流损耗为0.9 W。通过Workbench软件对在7.1 W总热流作用下的半矩形环螺旋线行波管进行热仿真,分析了热流非线性分布导致末端区域温度显著升高的特征,行波管最高温度达161.19℃。进一步分析表明,采用氧化铍衬底可使最高温度降低13.84℃,而若无氧铜材料与氮化硼衬底不存在接触热阻时,行波管最高温度仅为85.27℃。热形变仿真显示,慢波线末端最大热形变量达0.0045 mm。研究结果为毫米波行波管散热设计、材料选型与可靠性提升提供了理论依据。 展开更多
关键词 热分析 半矩形环螺旋线 行波管 热形变
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毫米波波段阶梯波导转换器 认领 引用
10
作者 李泽坤 汤一铭 +1 位作者 杜勇 束耀辉 《光通信研究》 北大核心 2026年第1期96-100,共5页
【目的】文章针对某毫米波叠层结构背腔天线的加工及测试需求,设计并研制了一款W波段3级阶梯结构的标准波导到非标准波导的转换器。【方法】由于所馈天线结构、层数及尺寸的限制,文章仅可通过设计阶梯个数、长度及高度等关键参数,对1/4... 【目的】文章针对某毫米波叠层结构背腔天线的加工及测试需求,设计并研制了一款W波段3级阶梯结构的标准波导到非标准波导的转换器。【方法】由于所馈天线结构、层数及尺寸的限制,文章仅可通过设计阶梯个数、长度及高度等关键参数,对1/4波长波导阻抗转换器进行分析获得工作带宽内良好的阻抗匹配。【结果】对单个转换器进行结构设计与全波建模分析,获得了86.3~108.6 GHz频带范围内回波损耗小于-20 dB、插入损耗小于0.004 dB的良好性能,对转换器和天线联合仿真时,也获得了87.7~104.0 GHz的-10 dB阻抗带宽,与单天线分析结果基本一致。在此基础上,采用分层激光刻蚀与叠层装配相结合的工艺进行转换器-天线的一体化加工,测试结果与理论预测特别是3μm层间缝隙的误差分析基本吻合。【结论】文章所提转换器具有宽频带、低损耗和易加工等优点,适用于毫米波频段电路及天线的馈电和测试。 展开更多
关键词 毫米波 转换器 阶梯波导 矩形波导 阻抗匹配
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Linear theory of a dielectric-loaded rectangular Cerenkov maser with a sheet electron beam 认领 引用 被引量：2
11
作者 陈晔 赵鼎 +2 位作者 刘文鑫 王勇 万晓声 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第10期245-250,共6页
A three-dimensional model of a dielectric-loaded rectangular Cerenkov maser with a sheet electron beam for the beam-wave interaction is proposed.Based on this model,the hybrid-mode dispersion equation is derived with ... A three-dimensional model of a dielectric-loaded rectangular Cerenkov maser with a sheet electron beam for the beam-wave interaction is proposed.Based on this model,the hybrid-mode dispersion equation is derived with the Borgnis potential function by using the field-matching method.Its approximate solution is obtained under the assumption of a dilute electron beam.By using the Ansoft high frequency structural simulator（HFSS） code,the electromagnetic field distribution in the interaction structure is given.Through numerical calculations,the effects of beam thickness,beam and dielectric-layer gap distance,beam voltage,and current density on the resonant growth rate are analysed in detail. 展开更多
关键词 rectangular Cerenkov maser beam-wave interaction hybrid-mode dispersion equation Borgnis potential function
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一种新的X-wave仿真方法 认领 引用 被引量：1
12
作者 李雅琴 花少炎 +1 位作者 丁明跃 尉迟明 《北京生物医学工程》 2012年第6期586-590,共5页
目的 X-wave作为一种典型的非衍射波,具有很强的潜在价值,在使用有限孔径传感器的情况下,能够在较深的场域内保持不发散的优点,比传统的超声系统节省了动态聚焦的计算过程,能有效提高超声成像的速度。但X-wave的理论激励信号比较复杂,... 目的 X-wave作为一种典型的非衍射波,具有很强的潜在价值,在使用有限孔径传感器的情况下,能够在较深的场域内保持不发散的优点,比传统的超声系统节省了动态聚焦的计算过程,能有效提高超声成像的速度。但X-wave的理论激励信号比较复杂,导致其在仿真经济成本和时间耗费过高。基于此,本文提出一种使用矩形波或三角波的简单波取代复杂的激励信号的方法。方法首先使用简单波(矩形波和三角波)取代原有的X-wave的激励信号,采用L2的优化算法选择哪一种简单波最接近原有的激励信号,再通过计算空间脉冲响应实现声场的仿真。结果声场仿真结果显示,该方法能最大限度减少激励信号的差异,减少X-wave仿真运算时间,并为降低X-wave的硬件成本提供空间。结论该方法可以在较高精度的前提下显著降低X-wave的仿真成本,为X-wave的应用提供一种新思路。 展开更多
关键词 非衍射波 X—wave 矩形波 三角波
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W波段修正矩形环对角双杆行波管研究 认领 引用
13
作者 何锐 汤鹏 +2 位作者 廖永森 高嘉欣 魏望和 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第7期657-665,共9页
当代真空电子技术的发展,对行波管的工作频段、工作带宽以及电子效率提出了更高的要求。为了迎接下一代卫星通信领域里新的挑战,文章开展W波段修正矩形环对角双杆慢波结构行波管研究。在详细分析行波管慢波结构的高频特性基础上,获得了... 当代真空电子技术的发展,对行波管的工作频段、工作带宽以及电子效率提出了更高的要求。为了迎接下一代卫星通信领域里新的挑战,文章开展W波段修正矩形环对角双杆慢波结构行波管研究。在详细分析行波管慢波结构的高频特性基础上,获得了平坦色散、高互作用阻抗的矩形环对角双杆慢波结构参数,而采用相对较细的连接杆可以获得更大的互作用阻抗。采用侧面共面输入输出耦合器,在70-110 GHz频带范围内获得了S11<-22.1 dB的良好传输。PIC计算结果表明,在10250 V电子注电压和0.096 A工作电流的条件下,矩形环对角双杆行波管在99 GHz频点处可以提供77.15 W的最大输出功率,对应微分增益和电子效率分别为1.47 dB/mm和7.84%,其3 dB带宽达到14 GHz(87~101 GHz)。 展开更多
关键词 行波管 慢波结构 修正矩形环对角双杆 高频特性 注-波互作用
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W波段矩形环对角双杆行波管研究 认领 引用
14
作者 周鑫慧 魏望和 +3 位作者 傅伟鹏 林锟义 王亮 吴欣颢 《机电工程技术》 2026年第6期1-8,53,共8页
高功率、宽带宽、高效率、小型化是当前行波管发展的主要趋势。W波段频带资源丰富、波束窄、波长短,可以满足小型化要求。为满足行波管的发展趋势,设计了一种适用于与带状电子束发生注-波互作用的矩形环对角双杆行波管。通过HFSS软件对... 高功率、宽带宽、高效率、小型化是当前行波管发展的主要趋势。W波段频带资源丰富、波束窄、波长短,可以满足小型化要求。为满足行波管的发展趋势,设计了一种适用于与带状电子束发生注-波互作用的矩形环对角双杆行波管。通过HFSS软件对该结构的高频特性进行分析;接着采用CST软件对该结构行波管的传输特性进行仿真分析,使输入输出结构达到传输需求的效果;最后在CST粒子工作室进行整管分析。结果显示:这种W波段矩形环对角双杆慢波结构高频特性显示,色散平坦并且互作用阻抗高。在85~105 GHz该行波管S11参数小于-18 dB,S21参数大于-2.5 dB。在18 500 V、0.09 A的工作条件下,最大输出功率达到142.85 W,小信号增益达到33.77 dB,电子效率为8.13%,3 dB带宽达到12 GHz,能够满足W波段内高功率需求。 展开更多
关键词 W波段 矩形环对角双杆慢波结构 行波管
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Suppression of Wave-Excited Vibration of Offshore Platform by Use of Tuned Liquid Dampers 认领 引用 被引量：7
15
作者 董胜 李华军 Tomotsuka TAKAYAMA 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 2001年第2期165-176,共12页
This paper describes experimental and theoretical investigations of Tuned Liquid Damper (TLD) characteristics for suppressing the wave-excited structural vibration. The structural model for the experiments is scaled a... This paper describes experimental and theoretical investigations of Tuned Liquid Damper (TLD) characteristics for suppressing the wave-excited structural vibration. The structural model for the experiments is scaled according to a full size offshore platform by matching their dynamic properties. Rectangular TLDs of different sizes with partially filled liquid are examined. By observing the performance and behavior of TLDs through laboratory experiments, the Study investigates the influence of a number of parameters, including container size, container shape, frequency ratio, and incident wave characteristics. In an analytical study, a mathematical model that describes the nonlinear behavior of liquid in TLD and the interaction of TLD and structure is prerequisite. The validity of the model is evaluated and simulating results can reasonably match the corresponding experimental results. 展开更多
关键词 numerical simulation offshore platform tuned liquid damper structural vibration rectangular container shallow water wave theory
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Study of Rectangular Underexpanded Microjets 认领 引用
16
作者 Shota Yoshimi Shinichiro Nakao Yoshiaki Miyazato 《Open Journal of Fluid Dynamics》 2023年第2期122-131,共10页
The underexpanded microjet emerging from a rectangular convergent nozzle with a high aspect ratio at the nozzle exit is investigated numerically using the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) simulation with the Men... The underexpanded microjet emerging from a rectangular convergent nozzle with a high aspect ratio at the nozzle exit is investigated numerically using the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) simulation with the Menter’s shear stress transport (SST) k-ω turbulence model. The simulation is performed at the nozzle pressure ratio of 5.0 to produce a strong shock and it is validated by a comparison with a rainbow schlieren picture of the microjet. The three-dimensional structure of the shock-containing rectangular microjet is demonstrated using the isopycnic surface and bright-field schlieren representations. 展开更多
关键词 Microjets Rainbow Schlieren RANS Simulation Rectangular Nozzle Shock Waves
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基于ADMM算法优化的矩形网格隐式有限差分波动方程正演模拟 认领 引用
17
作者 王文化 文晓涛 +2 位作者 吴昊 杨吉鑫 匡胤 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2025年第2期680-695,共16页
有限差分(FD)法广泛用于地震勘探领域的波动方程数值模拟.由于存在“饱和效应”,利用Taylor级数展开法(TE)计算高阶FD系数会在高频和粗网格条件下产生明显的数值频散.一般的常系数优化法能在较大波数区间取得更高的数值精度,但缺乏对中... 有限差分(FD)法广泛用于地震勘探领域的波动方程数值模拟.由于存在“饱和效应”,利用Taylor级数展开法(TE)计算高阶FD系数会在高频和粗网格条件下产生明显的数值频散.一般的常系数优化法能在较大波数区间取得更高的数值精度,但缺乏对中、低波数区间的误差约束;此外,它们大多沿单空间方向压制数值频散,因而无法缓解矩形网格模板的数值各向异性.本文基于隐式FD模板发展了一种多空间方向优化的波动方程正演模拟方法,以同时解决数值频散和数值各向异性问题.针对实用性更强的矩形网格单元,本文基于L1范数建立目标函数并增加波传播角约束以减小数值各向异性,然后运用交替方向乘子法(ADMM)求解优化问题从而实现提高模拟精度的目的.理论误差曲线分析表明,相比传统TE方法和其他单向L1范数、L2范数、L∞范数优化方法,本文基于L1范数的多向优化方法在中、低波数区间具有最小的绝对误差,同时能更好的均衡各个方位角之间的误差分布.均匀介质、Marmousi-2地质模型的正演模拟算例均证明本文所提出的方法比其他三种优化方法在减小长时程测试下的误差积累方面更有优势. 展开更多
关键词 隐式有限差分 矩形网格 波动方程正演 常系数优化法 交替方向乘子法
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矩形波导中场解的计算与分析 认领 引用
18
作者 黄斌科 《电气电子教学学报》 2025年第5期22-26,共5页
针对“微波工程”课程学习中波导场解内容抽象且难度大的问题,对场解的计算和解的形式的物理解释进行了深入分析。基于Maxwell方程利用两种方式推导了纵向场满足的亥姆霍兹方程,利用导体边界条件分析了场解在横向坐标上满足的函数关系,... 针对“微波工程”课程学习中波导场解内容抽象且难度大的问题,对场解的计算和解的形式的物理解释进行了深入分析。基于Maxwell方程利用两种方式推导了纵向场满足的亥姆霍兹方程,利用导体边界条件分析了场解在横向坐标上满足的函数关系,并解释了波导中波传播的截止现象。所述方法和思想有助于学生深入理解波导中场的求解过程和解的物理意义,可作为波导学习中经典教材内容的有益补充。 展开更多
关键词 矩形波导 亥姆霍兹波动方程 导体边界条件
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W波段半矩形环螺旋线行波管设计 认领 引用 被引量：2
19
作者 丁文豪 魏望和 +2 位作者 朱焜 陶聪 冷劲松 《机电工程技术》 2025年第2期60-63,82,共4页
为了适应行波管对高功率、小型化、以及宽频带的发展要求,设计了适合与带状电子注进行注-波互作用的W波段半矩形环螺旋线行波管。利用了计算机电磁仿真软件Ansoft HFSS模拟了半矩形环螺旋线慢波结构的高频特性,并得到了适合在W波段下工... 为了适应行波管对高功率、小型化、以及宽频带的发展要求,设计了适合与带状电子注进行注-波互作用的W波段半矩形环螺旋线行波管。利用了计算机电磁仿真软件Ansoft HFSS模拟了半矩形环螺旋线慢波结构的高频特性,并得到了适合在W波段下工作的慢波结构尺寸参数,接着利用仿真软件CST优化了半矩形环螺旋线行波管的传输特性,最后对完成传输特性优化的行波管进行粒子模拟分析。仿真结果显示,所设计的半矩形环螺旋线慢波结构展现出色散平坦、色散值较小且耦合阻抗较高的特点。在6350 V的工作电压和0.026 A的工作电流条件下,其最大峰值输出功率能够达到30.3 W,小信号增益高达27.82 dB,电子效率约为18.35%,同时其瞬时3 dB带宽为38 GHz,能够覆盖70~108 GHz的广泛频率范围。 展开更多
关键词 W波段 半矩形环螺旋线 慢波结构 带状电子注 行波管
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W波段折叠波导行波管过渡波导结构的设计与分析 认领 引用
20
作者 马晓光 李勇滔 +1 位作者 李含雁 王荷 《广西科技大学学报》 CAS 2025年第6期26-32,共7页
随着雷达与通信技术的迅速发展,对W波段及以上频率的折叠波导行波管的需求日益增长。在这些行波管中,过渡波导作为折叠波导行波管与外电路的关键耦合结构,其设计对行波管整体性能至关重要。本文设计了3种过渡波导,将尺寸为1.90 mm×... 随着雷达与通信技术的迅速发展,对W波段及以上频率的折叠波导行波管的需求日益增长。在这些行波管中,过渡波导作为折叠波导行波管与外电路的关键耦合结构,其设计对行波管整体性能至关重要。本文设计了3种过渡波导,将尺寸为1.90 mm×0.30 mm的折叠波导平滑过渡至WR-10标准波导(尺寸为2.54 mm×1.27 mm)。利用CST仿真软件,比较3种过渡波导结构,分析结构和长度参数对输入反射系数(S11)和电压驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)的影响,以优化过渡波导的性能。结果表明,在80.0~110.0 GHz的频率范围内,对于中心轴对称直渐变过渡波导和平面对称直渐变过渡波导,随着过渡波导长度增加,其S11和VSWR在相同频率下均降低,阻抗匹配得到改善,系统效率也更高。但是,四阶梯过渡波导的S11及VSWR表现与前面2种过渡波导结构的表现并不相似,甚至存在过渡波导长度最短时,S11和VSWR在较大范围内的值低于过渡波导长度较长的情况,而且没有出现随着过渡波导长度的增加,S11和VSWR均降低的现象。本文通过对W波段折叠波导行波管过渡波导结构的深入设计与分析,为高性能折叠波导行波管的设计提供重要参考,有助于推动雷达与通信技术的进一步发展。 展开更多
关键词 W波段 行波管过渡波导 矩形波导 传输特性 电压驻波比(VSWR) S参数
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