为研究以压敏电阻和瞬态抑制(TVS)二极管为代表的典型钳压型浪涌防护元件的纳秒脉冲响应特性,为电磁脉冲干扰防护元件的选型提供科学依据, 分别基于百ns和2 ns上升前沿电磁脉冲直接注入的方式, 实验测试并对比分析两类元件在不同脉冲上升沿时间、电压幅值等情况下的响应差异, 并阐明产生过冲响应差异的物理机理。结果表明：两类防护元件的响应时间均与注入纳秒脉冲上升沿时间有关, 且随着上升沿的增加而变长, 其中TVS二极管在相同上升脉冲情况下具有更为敏感的响应速度；当注入脉冲电压幅值增加时, PN结热积累加快, 击穿速度加快, 元件响应时间更短, 相比于TVS稳定的钳位幅值, 压敏电阻在钳位幅值附近处振荡明显；当快速脉冲到达时, 压敏电阻和TVS二极管响应曲线在钳位幅值稳定前均发生过冲现象, 并且两类防护元件的过冲电压均随着注入脉冲幅值的增加而增加；尽管钳位电压幅值由自身防护特性决定, 但在相同注入脉冲条件下, 同类不同型号的防护元件过冲电压几乎相同, 通常压敏电阻过冲电压小于钳位电压, 而TVS二极管则相反, 并且随着钳位幅值变小, 过冲电压与钳位电压的比值变大, 这意味着过冲现象对低压TVS二极管性能影响更为严重。

基于模式匹配法编制了分析内壁刻槽TE11-HE11圆波导模式变换器数值计算程序; 采用该程序为工作频率为30.5 GHz的高功率速调管设计了一半径为16 mm的TE11-HE11模式变换器。计算表明该变换器在2.6%的带宽内转换效率在98.8%以上, 实验结果表明该变换器性能良好。

针对蛇形圆波导变换器尺寸大和带宽窄的不足，提出了变周期蛇形圆波导模式变换器，以实现TE01到TE11模式的高效率转换。根据耦合波方程，编制了优化计算程序，对工作于30.5 GHz、半径为16 mm的变周期以及传统蛇形变换器几何结构分别进行了优化计算，得到了可实现最高模式变换效率的几何参量。计算结果表明：传统结构变换器最优长度长达1 056.97 mm,转换效率98.1%，90%以上转换带宽也仅为33%；变周期变换器最优长度为769.53 mm，转换效率为99.3%，90%以上转换带宽为5.9%。变周期结构相对于传统结构的模式变换器具有尺寸小和带宽宽的明显优势。测试表明所提出的模式变换器具有良好的模式变换性能。

对于分层介质中目标散射的时域有限差分(FDTD)计算,在分层背景中引入斜入射平面波源是一个难点.在2维Maxwell方程基础上,导出TM和TE模下含有斜入射角度的1维Maxwell方程,并用它在分层介质中连接边界上模拟斜入射平面波源,克服了分层背景时域有限差分计算斜入射平面波引入的困难.对熔石英表面覆盖薄膜的分层光学元件进行平面波斜入射时域有限差分计算结果表明,电磁波在各层内形成完好的平面波推进,验证了这种斜入射平面波添加方式的正确性.并通过对含气泡的缺陷模型的计算,来阐述这种入射波添加方式的应用.