双环波导的参数取值参考
微波技术第2章 微波传输线2-圆波导
解
R( r ) = B1 J m (kc r ) + B2 N m (kc r )
其中， 阶第一类贝塞尔函数， 其中，Jm为m阶第一类贝塞尔函数，Nm为m阶第二类贝塞尔函 阶第一类贝塞尔函数 阶第二类贝塞尔函 阶诺埃曼函数)， 数(m阶诺埃曼函数 ，统称圆柱函数。 阶诺埃曼函数 统称圆柱函数。
R (r ) = [B 1 J m (k c r ) + B 2 N m (k c r )]
圆柱坐标的纵向场分量波动方程
∇
2
2 T
=
∂ r
∂
2 2
+
1 ∂ r ∂ r
+
1 ∂2 2 r ∂ ϕ
2
∂ H Z + 1 ∂2 H Z + 2 = ∂ HZ + 1 kc H z 0 2 2 2 ∂ r r ∂ r r ∂ϕ
∂ EZ + 1 ∂ EZ + 1 ∂ EZ + 2 = kc E z 0 2 2 2 ∂ r r ∂ r r ∂ϕ
导波波长： 导波波长：
（2）特性阻抗
（3）衰减常数 ） 导体损耗 介质损耗 损耗最小条件： 损耗最小条件： 相应的特性阻抗为： 相应的特性阻抗为： ZC＝76.7l Ω
（4）耐压最高条件 ）
b 内导体耐压最高条件： 内导体耐压最高条件： = e = 2 . 72 a
相应的特性阻抗为： 相应的特性阻抗为： （5）传输功率 ） 最大功率条件： 最大功率条件：
cos( mϕ ) sin( mϕ )
根据场解的唯一性， 根据场解的唯一性，在ϕ方向，场的变化是周期重复的，即m 方向，场的变化是周期重复的， 必须为整数；角向为连续、均匀的场， 必须为整数；角向为连续、均匀的场，故m＝0，1，2，… ＝ ， ， ，
普通圆形波导数据
)
21.9 25.6 30.1 34.9 40.4 48.8 54.8 63.9 73.1
TE(H11) 6.32 7.37 8.68 10.0 11.6 13.8 15.8 18.4 21.1
TM01(E01 8.26 9.03 11.3 13.1 15.2 18.1 20.6 24.1 27.5
)
各模的 TE21(H21
截止频 )
10.5 12.2 14.4 16.7 19.3 22.9 26.2 30.6 35.0
率 GHz TE01(H01 13.2 15.3 18.1 20.9 24.2 28.8 32.9 38.4 43.9 )
TE02(H02 24.1 28.1 33.1 38.3 44.4 52.7 60.2 70.3 80.4
TE01(H01 61.9～ 69.1～ 79.6～ 92.9～ 101.～ 124.～ 139.～ 159.～ 186.～
)
85.2 95.9 110. 128. 139. 171. 192. 219. 256.
TE(H11) 24.6 27.7 31.6 36.8 40.2 49.1 55.3 63.5 73.6
1
1
基本厚度 t”
1.65 1.65 1.27 1.27 1.015 1.015 1.015 0.76 0.76
基本直径 D 31.09 27.12 22.78 20.01 17.12 14.73 13.15 11.04 9.855
外截面
7
4
5
2
7
9
偏差±
0.080 0.065 0.065 0.065 0.055 0.055 0.050 0.050 0.050
TE02(H02 93.8 105. 120. 140. 153. 187. 211. 242. 280.
圆形波导的理论分析和特性
传播常数： mn k k 截至波长： cmn 截至频率 2 a u 'mn v
u 'mn k a
2
2
3.2 18
3.2 19 3.2 20
f cmn
cmn
u 'mn 2 a
其中贝塞尔函数最小根u11'=1.841对应TE11模。 c＝3.41a；次低模为根u01=3.832, c＝1.64a
圆形波导分析 – TM modes.（续四）
波导阻抗： Z TM Ef Er Hf H r w k
2 2 cmn 2
3.2 25
2
传播常数： mn k k 截至波长： cmn 截至频率 2 a u mn v
u mn k a
m 0 n 1
u m n co s m f j ( w t z ) jw m a 2 E mn J m ( r) e 2 si n m f u mn r a co s m f j ( w t z ) jw a ' u mn E mn J m ( r) e sin m f u mn a
3.2 26
3.2 27 3.2 28
f cmn
cmn
u mn 2 a
其中贝塞尔函数最小根 u01=2.405对应TM01模。 c＝2.62a
圆形波导的特性
圆形波导模的传输条件是c> 或fc<f;传输特性 与矩形波导类似，为高通器件。 圆形波导存在两种模式简并现象： TE0n与TMm0的模兼并； 另一种是m非零的TEmn与TMmn模的极化简并。 圆形波导的基模—— 主模为TE11,其截止波长最长（TE11＝3.41a） 次模为TM01,其截止波长最长（TM01＝2.62a）
第2.3节圆波导
圆波导本节要点圆波导的传输特性几种常用模式衰减应用损耗小双极化¾波长计采用分离变量法及边界条件求得纵向磁场的通解为zj mn m mn z m J H z H βϕρμϕρ−∞∞⎟⎞⎜⎛⎟⎞⎜⎛=e i cos ),,(采用分离变量法及边界条件，求得纵向磁场的通解为ϕ==⎟⎠⎜⎝⎠⎝∑∑sin 01阶贝塞尔函数J m (x )为m 阶贝塞尔函数； μmn 为m 阶贝塞尔函数的一阶导数的第个根独立存在, 相互正交, 截止波长相同,n 个根， k cTEmn = μmn /a 。
截止波长相同, 极化简并模()xJ()xJ1()xJ2()xJ3m ν∞∞⎟⎛cos与TE 波相同的分析，可求得TM 波纵向电场通解为：zj mn m mn m n z m a J E z E βϕϕρϕρ−==⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛⎠⎞⎜⎝=∑∑e sin ),,(01(个根其中)个根，的第阶贝塞尔函数是其中，n x J m m mn νak mn /mn TM c ν=且结论：圆波导中存在着无穷多种TE 和TM 模，不同的m 和22TM 22TEmn mn,⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=a k a k mn mn νβμβ它们的相移常数分别为mnμ=TE mnν（1）截止波长k mn cTE ak =mn cTM mnmnaaνπλμπλ22mnmncTMcTE==aaa6398.16127.24126.3010111cTE cTM cTE ===λλλk k mnmnc νμπλ===mn mn cTM cTE 2aak cTE ()E H 0n 模和TM 1n 模简并)()(10x J x J −=′1nn0TMc TE c λλ=(a)E-H简并圆波导具有轴对称性对m≠0的任意非圆对称模式横向电磁场可以有任外的所有模式均对m≠0的任意非圆对称模式, 横向电磁场可以有任意的极化方向而截止波数相同存在极化简并水平极化波垂直极化波模的传输功率分别为222TE mn 和TM mn 模的传输功率分别为：)()1(2πc 2m 222mn TE TE a k J a k m H Z k a P c m mn−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=βδ2222E a mn′⎞⎛=βπm 其中)(2TM a k J Z k P c m TMc m mn⎟⎟⎠⎜⎜⎝δ⎧=≠=102m m δ其中，场结构分布图方圆波导变换器Tips：TE11模存在极化简并，因此利用波导尺寸不能实现单模传输，可利用☆通常不采用圆波导来传输微波能量和信号磁场只有Hϕ分量波导内壁电流：线与馈线的旋转关节中的工作模式。
10-到15GHz-波导环形器
波导环形器
环形器、宽带环形器、微带环形器、波导环形器、微波环形器、高功率环形器
波导环形器设计特点：Array●频率范围2.4-31GHz
●应用于民用，军事，航天，空间技术
●低插损，高隔离度，高功率
●可按客户要求定制生产
10-15GHz 波导环形器指标参数：
10到15GHz 波导环形器规格尺寸：
波导隔离器实物图----由优译提供
关于优译：
优译有限公司创立于中国深圳市，注册资金2亿元人民币，是集军民用微波通信器件开发、设计与生产的一体化企业，产品远销海内外。
公司成立于2003年，依托产业优势，凭借过硬的专业技术，以国内、国际双规运营的经验模式，在微波通信行业赢得信誉和口碑，生产的产品频率范围从300KHz 至 110GHz, 功率高可达20KW，广泛使用于民用、军事、航天、空间技术等领域。
优译公司始终秉承“诚信为先、顾客至上、科技更新、敢于创新”的经营理念，坚持以“技术优势为根本，以市场需求为导向”。
公司成立以来与国内外知名企业、院校、科研机构进行相互交流并深度合作，为产品开发研究奠定了技术基础。
优译主要生产：
同轴隔离器、嵌入式（带线）隔离器、宽带隔离器、双节隔离器、表面封装（SMT）隔离器、微带（基片）隔离器、波导隔离器、高功率隔离器、同轴环形器、嵌入式（带线）环形器、宽带环形器、双节环形器、表面封装（SMT）环形器、微带（基片）环形器、波导环形器、高功率环形器、同轴衰减器、同轴终端（负载）、滤波器、放大器、功分器、电桥、定向耦合器、波导同轴转换、双工器/三工器等微波通讯产品，更多产品可参考优译官网：。
A 第3.2章 圆形波导
诺伊曼函数
u 2k J 0 (u ) = å (- 1) 2 k 2 (k !) 2 k= 0
k
¥
u 2k å= 0 (- 1) 22k k !(k + 2)! k
k
¥
Nn (u) =
J n (u)cos np - J- n (u) sin np
∵ Ym (k c r ) r 0 而场在r =0处应为有限
边界条件：
E0f (r , f ) r = a = 0, TE导波 E0 z (r , f ) r = a = 0, TH 导波 E r= 0 攻
1）TE模
Ez=0，则
H z (r , , z ) H 0 z (r , )e jz
H 0 z (r , ) R(r )( )
则得一般解：
umn cos m jz H z (r , , z ) H mn J m r e a sin m m 0 n 1
各场分量为 (P53)
sin m j (t z ) E r r cos m e m 0 n 1 u mn cos m j (t z ) ja E H mn J m r sin m e m 0 n 1 u mn a Ez 0
∴A2=0
\
R(r ) = A1 J m (kc r )
求得解后代入边界条件可得本征值:
k cmn
u mn , n 1,2,... a
式中 u mn为 J m (k c a) 的根，其中n的意义：为满足边界条
件，n为纵向电场沿径向出现最大值的次数。
u mn cos m jz 基本解为： z (r , , z ) H mn J m H r e a sin m
电信传输原理第3章 波导传输线理论
3.1.5常用波导的电参数
矩形波导和圆波导的电参数表如表3-1和表3-2所示：
表3-1 国内矩形波导电参数表
3.1.5常用波导的电参数
矩形波导和圆波导的电参数表如表3-1和表3-2所示：
表3-2 国内圆波导电参数表
内容提要
波导传输线及应用
波导传输线的常用分析方法及一般特性
矩形波导及其传输特性 圆波导及其传输特性
波导中为何没有TEM波
原因：若金属波导管中存在TEM波，电力线分 布于波导横截面上，则它必为闭合的磁力线包围； 磁力线正交于电场，必有磁场强度H的纵向分量Hz 如图所示。
3.2.1 波导传输线的常用分析方法
采用“场”分析方法，研究波导中导行电磁波场的分布规
3.1.2圆波导定向耦合器在高功率微波测 量中的应用
基于多孔耦合技术的圆波导耦合器，在微波取样处具有较
低的电场强度，因此可以显著提高在线测量系统的功率容 量。对X波段在线测量系统的标定、大功率考核、高功率 比对以及高功率微波实验表明，该在线测量系统测量结果 稳定可靠，可以应用于HPM 源功率测量和状态监测。 在高功率容量在线测量系统的研制过程中，已经建立了一 套在线测量系统的设计规范，完善了相应的标定系统和考 核方法。在此基础上，建立了不同频段的在线测量装置。 同时，针对可调谐HPM 源的需求，目前已经研制了具有 大带宽的圆波导耦合器，其耦合度在9.2～10.2 GHz 带 宽范围内变化小于± 0.1 dB；针对大尺寸过模波导输出 的HPM源，研制了高功率选模定向耦合器。这些耦合器 构建的在线测量系统在HPM 源的研制中正发挥着重要作
同轴线可用于较高频率，因为电磁场被屏蔽在内外导体之间
，没有辐射损耗。同轴线可用在分米波及厘米波波段。当频 率更高时，同轴线存在以下问题： 1.损耗大。由于内外导体是靠介质支撑的，有介质损耗，频 率很高时，介质损耗会很大，集肤效应使得金属的热效应急 剧增加。 2.为了保证同轴线传输横电磁波（TEM波），必须满足条件
波导最新通用检验标准
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文件编号 文件名称： BIRD 手 机 整 机 通 用 检 验 标 准 1.目的 文件版次 V1.0
BIRD V1.0 页 码 7/13
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断差 间隙 后壳与电池盖 断差（电池盖 不能突出 D 壳） 间隙（单个按 键） 间隙（钢琴 键） 断差（与设计 理论值比较） 间隙 按键与按键 断差（相邻按 键不整齐、不 同高） 间隙 侧键与壳体 断差
> 0.1 mm >0.15 mm > 0.1mm >0.2 mm >0.25 mm > 0.15 mm >0.2 mm > 0.1 mm >0.2 mm > 0.15 mm
《二维光子晶体环形腔波导特性分析》范文
《二维光子晶体环形腔波导特性分析》篇一一、引言在当代的光子学领域中，二维光子晶体（2D Photonic Crystals, 2DPCs）作为一种新型的光子材料，因其独特的波导特性和光子操控能力，在光通信、光子集成电路以及光子器件等领域具有广泛的应用前景。
其中，环形腔波导（Ring-Resonator Waveguide）作为二维光子晶体中的一种重要结构，其特性分析对于优化光子晶体的性能具有至关重要的意义。
本文将深入探讨二维光子晶体环形腔波导的特性和分析方法。
二、二维光子晶体与环形腔波导的基本原理二维光子晶体是由周期性排列的介质柱（或介质空隙）所构成的材料结构，这种结构对光的传播产生了强烈的约束作用。
其特点在于对光子进行控制、调节以及利用的潜力。
环形腔波导作为光子晶体的一种特定结构，具有优良的共振和反馈效应。
在光信号的传播过程中，其能在特定的波长和角度下，通过波导中的反馈效应将能量集中于环形结构内，实现光的存储、处理与传递。
三、环形腔波导的特性分析（一）传输特性环形腔波导的传输特性主要表现在其高效率的光传输和低损耗的传输模式上。
通过精确设计环形腔的尺寸和介质分布，可以实现对特定波长和频率的光信号的高效传输。
此外，其传输模式具有较低的散射和辐射损失，使得光信号在传输过程中保持较高的能量密度。
（二）共振特性环形腔波导的共振特性是其重要的物理特性之一。
当光信号在环形腔内传播时，由于光的多次反射和干涉效应，会在特定的频率下形成共振模式。
这种共振模式可以有效地增强光信号的强度和稳定性，为光子器件提供了良好的工作条件。
（三）反馈特性环形腔波导的反馈特性是其在光学应用中的重要优势之一。
通过合理的结构设计，可以实现光信号在环形腔内的多次反射和循环传播，从而形成稳定的反馈机制。
这种反馈机制可以用于增强光信号的强度、优化光的传播路径以及实现光的定向传播等。
四、分析方法与实验验证（一）理论分析方法对于二维光子晶体环形腔波导特性的分析，主要采用数值模拟和理论计算的方法。
《二维光子晶体环形腔波导特性分析》范文
《二维光子晶体环形腔波导特性分析》篇一一、引言随着光子晶体技术的发展，二维光子晶体因其独特的带隙特性和光子限制能力，在微纳光子器件中得到了广泛的应用。
其中，环形腔波导作为二维光子晶体的一种重要结构，具有高Q值、小模式体积和良好的光场局域性等优点，被广泛应用于光通信、光传感和光子集成电路等领域。
本文旨在分析二维光子晶体环形腔波导的特性和性能，为进一步优化其设计和应用提供理论依据。
二、二维光子晶体环形腔波导的基本原理二维光子晶体是一种由周期性排列的介质柱或空气孔构成的平面结构，通过调节介质柱或空气孔的尺寸、形状和排列周期等参数，可以形成光子带隙。
环形腔波导是二维光子晶体中的一种特殊结构，由一系列环绕中心的介质柱或空气孔构成，形成了一个闭合的环形路径。
当光在环形腔波导中传播时，由于光子带隙的作用，只有满足特定条件的光才能传播，从而实现了对光场的局域化和控制。
三、环形腔波导的特性分析1. 模式特性：环形腔波导具有高Q值和小模式体积的特点。
高Q值意味着环形腔波导能够有效地将光场局限在很小的空间范围内，提高了光与物质的相互作用强度；小模式体积则有利于提高光场的局域性和耦合效率。
2. 传输特性：环形腔波导具有良好的传输性能，能够实现对光的定向传输和局域化控制。
通过优化设计，可以实现对不同波长和偏振态的光进行传输和控制。
3. 光学性能：环形腔波导具有优异的光学性能，如低损耗、高稳定性等。
低损耗有利于提高光信号的传输距离和信噪比；高稳定性则保证了环形腔波导在恶劣环境下的性能稳定性。
四、环形腔波导的性能优化为了进一步提高环形腔波导的性能，可以从以下几个方面进行优化：1. 材料选择：选择具有高折射率差和低损耗的材料制备二维光子晶体，以提高环形腔波导的性能。
2. 结构设计：通过优化介质柱或空气孔的尺寸、形状和排列周期等参数，调整光子带隙的位置和宽度，从而实现对光的更好控制和局域化。
3. 制备工艺：采用先进的制备工艺，如纳米压印、激光直写等，提高环形腔波导的制备精度和均匀性。
《二维光子晶体环形腔波导特性分析》范文
《二维光子晶体环形腔波导特性分析》篇一一、引言随着现代光子学的发展，二维光子晶体（2D Photonic Crystals, 2DPCs）成为了光子工程和微纳光子器件设计中的热门研究领域。
作为一种特殊的结构，光子晶体因其能精确控制光子的运动路径、改变光的传播模式等特性，在光通信、光子集成电路、生物成像等领域有着广泛的应用前景。
其中，环形腔波导（Ring Resonator Waveguide, RRW）作为光子晶体中的一种重要结构，其独特的波导特性和光学模式引起了研究者的极大关注。
本文将针对二维光子晶体环形腔波导的特性和分析进行详细探讨。
二、二维光子晶体概述二维光子晶体是一种由周期性排列的介质材料构成的平面结构，具有控制光子运动的能力。
通过调节介质材料的折射率等参数，可以形成不同的光子带隙（Photonic Band Gap, PBG），进而控制光的传播模式和传播路径。
其特点包括高度的灵活性和可设计性，可以通过设计晶格的几何参数、材料的折射率等，来控制PBG的大小和位置，满足不同光学系统的需求。
三、环形腔波导基本原理环形腔波导是二维光子晶体中常见的一种结构。
它主要由一圈环绕中心的介质构成，当光入射到该结构时，可以在环形的介质内部产生周期性的波导效应。
环形腔波导通过有效的模式限制和共振效应，使得光在环内进行稳定的传播和循环。
这种结构具有高Q值（即高光学品质因数）、低损耗等优点，使得它在微纳光子器件中有着广泛的应用。
四、环形腔波导特性分析（一）波导模式分析环形腔波导的波导模式主要包括传输模式和共振模式。
传输模式是指光在环内进行稳定的传输，不发生明显的能量损失；而共振模式则是当光的频率与环形腔的固有频率相匹配时，在环内形成稳定的共振状态。
这两种模式共同决定了环形腔波导的传播特性和光学性能。
（二）光学特性分析环形腔波导的光学特性主要包括传播损耗、Q值等。
传播损耗是衡量光在波导中传播时能量损失的指标，它直接影响到波导的传输效率；而Q值则反映了波导的稳定性、灵敏度和品质因数等特性。
《二维光子晶体环形腔波导特性分析》
《二维光子晶体环形腔波导特性分析》篇一一、引言随着光子晶体技术的发展，二维光子晶体环形腔波导作为一种新型的光学器件，在光通信、光子集成电路等领域得到了广泛的应用。
该器件的特性和性能主要依赖于其独特的结构和物理机制，本文将对二维光子晶体环形腔波导的特性和分析进行详细的探讨。
二、二维光子晶体环形腔波导的基本原理二维光子晶体是一种具有周期性介电常数的结构，其独特的物理特性使得光子在其中的传播行为可以被精确控制。
环形腔波导是二维光子晶体中的一种重要结构，其具有优异的模式限制能力和高Q值（品质因数），是光子晶体器件的重要应用之一。
在二维光子晶体环形腔波导中，光子的传播主要依赖于波导和环形腔的相互作用。
当光子进入波导后，会在波导中传播，当达到环形腔时，会因环形腔的反射作用在腔内形成谐振。
这种谐振效应可以使得光子在环形腔内长时间存在，从而提高光子与物质相互作用的可能性。
三、二维光子晶体环形腔波导的特性分析1. 模式限制能力二维光子晶体环形腔波导具有优异的模式限制能力。
由于波导和环形腔的相互作用，光子在传播过程中会被限制在波导和环形腔内，减少了对外部环境的辐射和散射。
这种模式限制能力使得二维光子晶体环形腔波导在光通信和光子集成电路中具有较高的传输效率和较低的损耗。
2. 高Q值由于环形腔的谐振效应，二维光子晶体环形腔波导具有高Q 值的特点。
Q值是衡量器件性能的重要参数，它表示器件的能量损耗与谐振频率的比值。
高Q值意味着器件具有较低的能量损耗和较高的谐振效率，从而提高了器件的性能和稳定性。
3. 可调谐性二维光子晶体环形腔波导还具有可调谐性的特点。
通过改变介电常数的分布或引入缺陷态等方式，可以实现对波导和环形腔的调控，从而改变光子的传播行为和模式。
这种可调谐性使得二维光子晶体环形腔波导可以适应不同的应用需求，具有广泛的应用前景。
四、实验结果与讨论为了验证上述理论分析的正确性，我们进行了实验研究。
通过制备不同结构的二维光子晶体环形腔波导样品，我们对其传输特性、模式限制能力和Q值等参数进行了测量和分析。
波导限制因子-概述说明以及解释
波导限制因子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述波导限制因子是指在波导结构中产生的一种影响电磁波传输的因素，它可以限制电磁波在波导中的传播范围和传输性能。
波导限制因子作为波导传输系统中的重要参数，对于波导的设计和性能分析起着至关重要的作用。
在实际应用中，波导限制因子的大小和分布会直接影响波导系统的传输效率和性能稳定性。
本文将重点介绍波导限制因子的概念、影响因素和应用领域。
通过深入分析和讨论，旨在帮助读者更好地理解波导限制因子的作用机制和应用效果，促进波导技术的发展和应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分中，第一部分概述了整篇文章要讨论的主题——波导限制因子，引出读者对该主题的兴趣；第二部分详细说明了文章的结构，即引言、正文和结论三部分各自的内容和重点；第三部分明确了本文研究的目的，即探讨波导限制因子在相关领域的重要性和应用。
在正文部分中，我们将围绕着什么是波导限制因子、波导限制因子的影响因素以及波导限制因子的应用领域展开讨论。
第一部分将解释波导限制因子的定义和特点，帮助读者理解该概念的实质；第二部分将分析影响波导限制因子的因素，例如结构设计、材料特性等方面；第三部分将介绍波导限制因子在实际应用中的具体领域，如光通信、微波技术等。
在结论部分中，我们将总结波导限制因子的重要性和影响，强调其在相关领域中的价值和应用；展望未来，分析波导限制因子可能的发展方向和趋势；最后给出结论，总结全文内容，强调波导限制因子对相关领域的重要性和影响。
1.3 目的本文的目的在于深入探讨波导限制因子这一概念，分析其定义、影响因素和应用领域，进一步探讨波导限制因子在工程和科学领域中的重要性。
通过对波导限制因子的研究，我们可以更好地了解电磁波在波导中传输时的特性和限制因素，为相关领域的研究和应用提供有价值的参考和指导。
希望通过本文的介绍和分析，读者能够对波导限制因子有一个全面的认识，并且能够进一步探索其在未来的发展和应用中的潜力。
物理实验技术波导选择指南
物理实验技术波导选择指南物理实验技术在科学研究中起着重要的作用，而波导作为一种常见的实验技术，被广泛应用于各个领域。
在进行物理实验时，正确选择合适的波导对于获得准确的实验结果具有至关重要的意义。
本文将以物理实验技术波导选择为主题，探讨一些选择波导时需要考虑的重要因素和注意事项。
首先，我们需要考虑波导的适用范围。
不同的实验目的和需求，对波导的要求也有所不同。
例如，在光学实验中，光纤波导可以用于传输光信号，而微波实验则常常采用空气波导或同轴电缆。
因此，在选择波导时，我们需要明确实验的性质，并根据实验需要选择适合的波导类型。
其次，波导的尺寸和材料也是选择的重要因素。
尺寸决定着波导的传播特性，而材料则决定着波导的损耗和稳定性。
例如，对于微波实验，常常会选择具有低损耗和高稳定性的金属波导。
而在光学实验中，常常使用具有较小损耗和高折射率的光纤波导。
因此，在选择波导时，我们需要根据实验的工作频率和需要的传播特性来选择合适的波导尺寸和材料。
另外，波导的耦合和连接方法也需要考虑。
波导的耦合和连接质量直接影响实验系统的稳定性和灵敏度。
对于光学实验而言，常常会选择光纤连接器进行波导的耦合和连接。
而对于微波实验，常常会使用匹配线和转接器等器件进行波导的耦合和连接。
因此，在选择波导时，我们需要考虑实验系统的耦合和连接方式，并选择合适的波导连接器和器件。
此外，波导的制作成本和可用性也是需要考虑的因素。
不同类型的波导制备工艺和材料成本各异。
例如，光纤波导相对成本较低且易于获取，而微波波导则需要较为复杂的制备工艺和材料。
因此，在选择波导时，我们需要综合考虑实验预算和可用性，并选择在成本和可用性方面都能满足实验需求的波导。
最后，我们需要考虑波导的环境适应性和稳定性。
实验环境中的温度、湿度和振动等因素都会对波导的性能产生影响。
因此，在选择波导时，我们需要考虑实验环境的特点，并选择适应性好且稳定性高的波导。
总结而言，选择适合的波导对于物理实验技术至关重要。
19.2-31GHz-波导环形器
波导环形器设计特点：
●频率范围2.4~31.0GHz
●应用于民用，军事，航天，空间技术
●低插损，高隔离度，高功率
●可按客户要求定制生产
波导环行器实物图：（更多产品可参考优译官网）
19.2 to 31.0GHz 波导环形器Design Features
◆High RF performance, ultra-competitive price.
◆Military, space and commercial applications.
◆Custom design available upon request.
◆Guaranteed for one year standard.
Mechanical Drawing
波导环形器结构有限元分析图--Y结铁氧体环形器的有限元分析
分别用一阶ABC和PML作为边界截断条件，分析了波导型和微带型铁氧体环形器插入损耗和反射损耗。
结果表明，对于波导型铁氧体环形器计算结果比较好，而相对于微带型环形器，在某些计算结果不是很好，主要原因是在对微带加源时不够精准。
优译主要生产：
同轴隔离器、嵌入式（带线）隔离器、宽带隔离器、双节隔离器、表面封装（SMT）隔离器、
微带（基片）隔离器、波导隔离器、高功率隔离器、同轴环形器、嵌入式（带线）环形器、宽带
环形器、双节环形器、表面封装（SMT）环形器、微带（基片）环形器、波导环形器、高功率环
形器、同轴衰减器、同轴终端（负载）、滤波器、放大器、功分器、电桥、定向耦合器、波导同
轴转换、双工器/三工器等微波通讯产品，更多产品可参考优译官网：。
K波段双圆极化波导阵列天线设计
１ ２ ； 网络优先出版日期 ： ２０１４
网络优先出版地址 ： ／ ／ ／ ｈｔｔｐ ： ｗｗｗ． ｃｎｋｉ． ｎｅｔ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ １１． ２４２２ ． ＴＮ． ２０１４０７ １４ ． １４０５ ． ００８ ． ｈｔｍｌ 基金项目 ： 国家自然科学基金 （ 资助课题 ６ １ ３７ １０４４ ）
Design of K band dual circularly polarization waveguide array antennas
， ２ ＳＯＮＧ Ｃｈａｎｇ ｈｏｎｇ １ ２ ，WＵ Ｑｕｎ１ ，ＺＨＡＮＧ Wｅｎ ｊ ｉｎｇ
（ １． De p artment o f Electronic and Communications Eng ineering ，Harbin Institute o f Technolo gy ， Harbin １５０００１ ， China ；２ ． The ５４th Research Institute o f China Electronics
第 １ 期
· 宋长宏等 ：Ｋ 波段双圆极化波导阵列天线设计 ３ ·
从图 ４ （ 和图 ４ （ 仿真结 果 可 以 看 出 ， 天线单元带宽 ｂ） ｃ） 内轴比小于 ２ ｄＢ ， 两极化的端口隔离带宽小于 －３０ ｄＢ 。
天线单元外形结构天线的工作频段为2326ghz标准方波导尺寸864mm腔体的高度h3决定天线驻波的谐振频率通常决定天线驻波的谐振深度圆形缝隙的直径缝隙间距决定天线驻波的谐振位置和腔体表面电流幅度喇叭口径尺寸075喇叭口最佳间距d20866利用三维电磁场仿真软件hfss对波导阵列天线单元进行了优化仿真设计确定了单元外形结构尺寸其中高度h324mm宽度b20mm喇叭口径尺寸a9mmh13mm喇叭间距d298mm圆形缝隙直径72mm缝隙间距d191mm方波导的尺寸为864mm所示分别给出了单元天线在频点23ghzxoz面的辐射方向图其中横坐标角对应天线口面法向方向
波导传输及基本测量
5. 交叉读数法测波导波长 波导波长的测定一般为测定两个波节的位置，这样由探针引入的误差 最小，为了准确测定波节的位置，常采用交叉读数法。方法是，不直接测 量最小点的位置，而是在最小点两侧找到两个电流读数相同的点，记下它 们的位置分别为D1‘和D1“<如图12>则有 ： D1min = (D1'+D1")/2 同样， D2min=(D2'+D2")/2
E
' D1
" D1 D1min
' D2
" D2
D
D2min
由此可得波导波长 λg=2(D2min-D1min)。
实验二 反射式速调管工作特性的研究
一、实验目的要求 1、熟悉微波信号源及仪表、波导元件的正确使用方法。 2、熟悉反射式速调管的工作原理,并测定XFL—2A信号源中反射式速 调管的工作特性曲线。 3、根据速调管的工作特性曲线，提出使用该管的设想。 二、实验仪器
三、实验内容 本实验将采用两种方法对速调管的特性进行观察研究。 第一种方法是逐点描述法（即静态法），方法是逐点改变反射极电压， 测量在不同反射极电压时振荡器的输出功率和振荡频率，这样就可以绘制 出速调管的工作特性曲线，即 P … Ur 曲线和 f … Ur 曲线。这是一个比较 精确的方法，但由于本实验所用的XFL—2A型信号源中反射极电压调节 范围较窄，用这种方法只能观察到两个振荡模，因而只适用于研究最佳振 荡模的特性，实验线路见图13（用虚线连接的仪器在第二种方法时才用）。 在对系统调匹配，并适当调节可变衰减器使示数合适后，即可进行测量。
电压表
检流计 示波器
微波信号源 隔离器 调制信号源 频率计 可变衰减器 测 量 放大器 y x
Y分支波导
Y分支波导目录Y分支波导 (3)1、Y分支分束器的光场传输机理错误!未定义书签。
2、Y分支分束器的功率分配机理 (10)Y分支波导Y分支分束器是集成光学中一种重要的器件单元，它不仅是光束的分波、合波、光调制器、M-Z干涉仪及光开关等光集成器件的基础，还可以单独作为功率分配器或合并器、模式转换器，以及模式分离器，而且还能与其他分立元件(激光器、调制器、光开关等)集成在一起，目前它在光通讯领域、干涉计量、光学传感器，能量的分配与传输等方面都有广阔的应用前景。
一般的Y分支波导由一个入射波导、一个过渡波导和一对输出波导组成。
从结构上说，由于折射率的分布和波导宽度的选取不同，可将其分为对称型(Sylnmetric)和非对称型(Asynunetric)两种。
其中，对称型是指两分支中波导宽度和折射率分布一致，对称Y分支分束器单元适用于光的分束和两相干光的干涉等，并广泛应用于光调制器和光开关的制作。
非对称型Y分支分束器中的非对称性有三种可能:两分支波导宽度不一致；两波导区的折射率不同或是两分支波导的外限制0y x E i H zωμ∂=∂ 0y z E i H xωμ∂=-∂ (1-1) 当24135,,,n n n n n >时22221010k k n β=-> 0x -∞<<22222020k k n β=-> 10x d << 22223030k k n β=-> 11d x d h <<+ 22224040k k n β=-> 112d h x d h d +<<++ 22225050k k n β=-> 12d h d x ++<<+∞ (1-2)式中β为光波沿z 轴方向的传播常数，k 0为真空波矢量。
在这种情况下TE 模在各区域中的电场分布可表示为:()()()()()()()()1122223333444455exp exp exp ()exp exp exp exp exp y A k x A ik x B ik x E x A k x B k x A ik x B ik x A k x ⎧⎪+-⎪⎪=+-⎨⎪+-⎪⎪-⎩1111121200x x d d x d h d h x d h d d h d x -∞<<<<<<++<<++++<<+∞(1-3)利用4个界面的边界条件，将上式振幅化简，并通过分解因式可得五层平板光波导TE 导模的本征值方程2213213221354354423235335442[(+)+(-)tg()][(+)+(-)tg()]-exp(-2)(-)+(+)tg()=0k k k k k k k d k k k k k k k d k h k k k k k k k d ⨯⎡⎤⨯⎣⎦ (1-4)两分支间的间距可以表示为: ()tan()h z z θ=由(1-2) (1-3) 式可解出传播常数β。
TM01-TE11双弯形圆波导模式转换器轴线长度与拍波波长关系研究
第17卷 第8期强激光与粒子束Vol.17,No.8 2005年8月HIGH POWER L ASER AND PAR TICL E B EAMS Aug.,2005 文章编号: 100124322(2005)0821231204TM 012TE 11双弯形圆波导模式转换器轴线长度与拍波波长关系研究3张玉文1, 舒 挺2(1.中国科学院电子学研究所,北京100080; 2.国防科学技术大学光电科学与工程学院,湖南长沙410073) 摘 要: 对于TM 012TE 11双弯形圆波导模式转换器,在保持出射端口与入射端口轴线平行且两曲率半径相等时,通过对其轴线长度与TE 11和TM 01模式间拍波波长的分析,证明了在两模式间实现有效转换时,两者成正比例关系,且比例常数为2/2,并给出了相应的物理解释。
通过对具体参数及模拟结果的分析,得出了模拟功率转换效率超过98%时所适用的频率下限,其值为TM 01模式截止频率的1.07倍。
关键词: 轴线长度; 拍波波长; 功率转换效率 中图分类号: TN814 文献标识码: A 为实现过模圆波导中一种模式向另一种所需模式的有效转换,对于波导内壁微扰的情况,其几何周期λw 必须满足谐振条件(K ovalev.1968)Δβ=|β2-β1|=2πl/λw , l =1,2,3…(1)当l =1时,λw 即为两种模式间的拍波波长λB ,Δβ为两模式间的相位常数差。
该条件保证了所需的模式持续增长,同时抑制了向寄生模式的耦合。
且模式转换器的长度L 应取为L =Nλw (2)Fig.1 Geometry scheme of double 2bent circular waveguide TM 012TE 11mode converter 图1 TM 012TE 11双弯形圆波导模式转换器的几何简图其中:N 为波导内壁周期数,取决于转换效率、工作频带等指标以及波导壁微扰幅度。
而TM 012TE 11双弯形圆波导模式转换器[1]作为模式转换器的一种,它本身的弯曲不再是微扰,也同样能够实现两模式间的有效转换[2],说明转换器轴线长度与两模式间的拍波波长λB 应该满足一定的规律。