强激光与粒子束
2024, 36(2): 025017
上海航天科工电器研究院有限公司,上海 200331
提出一种基于探针加载的互补开口谐振环(CSRR)的复合左右手传输线(CRLH TL)结构。利用CSRR+CRLH 结构的谐振特性,并通过延长CRLH 耦合缝隙的长度以及增加CSRR 中短路探针的数量,在引入传输零点的同时缩小了滤波器的尺寸。经过仿真优化,实现了滤波器宽频带、高选择性和小型化设计。加工了基于该结构的带通滤波器样机, 样机整体尺寸为30 mm×15 mm×1.35 mm。测试结果表明, 滤波器的中心频率及插入损耗分别为6.6 GHz 和0.65 dB,3 dB 带宽为9.3 GHz,在无线通信、导航等微波系统中具有良好的应用前景。
带通滤波器 复合左右手传输线 互补开口环 短路探针 耦合缝隙 band-pass filter Composite Right/Left-Handed Transmission Lines Complementary Split-Ring Resonator short-circuit probes coupling gaps 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(6): 814
1 中国科学院 高能物理研究所加速器中心,北京 100049
2 中国科学院大学 核科学与技术学院,北京 100049
加速器技术的发展,对注入引出系统的kicker脉冲电源提出了新的技术要求。注入引出系统冲击磁铁不仅要求脉冲电压高,底宽达到ns量级,还对波形的稳定性和前后残余电压有很高要求。漂移阶跃恢复二极管(DSRD)因其速度快、工作电流大等优点,在ns级脉冲电源中应用前景广泛,但其工作过程中会存在预脉冲等使脉冲波形偏离理想形态的因素。基于一种已有的DSRD脉冲电源,使用非线性传输线对脉冲进行整形,同时对脉冲的前后边沿进行锐化,缩短脉冲边沿的时间,大幅减小脉冲前后的残余电压,提高电源的性能。完成了一台电源样机的设计和实验,实验结果表明,该样机在50 Ω负载上产生的脉冲幅值约10 kV,前后边沿时间(10%~90%)约2 ns,底宽(3%~3%)小于8 ns。
带状线冲击器 纳秒脉冲电源 漂移阶跃恢复二极管 非线性传输线 strip-line kicker nano-second pulser DSRD non-linear transmission line 强激光与粒子束
2023, 35(10): 105002
1 重庆邮电大学光电工程学院,重庆 400065
2 重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室博士后科研工作站,重庆 400065
3 重庆邮电大学高等研究院,重庆 400065
4 苏州科技大学物理科学与技术学院,江苏 苏州 215009
具有非对称电磁响应特性的单向类电磁诱导透明效应(EIT-like)是超材料领域重要的研究课题之一,然而目前缺少可动态切换的单向EIT-like实现手段。基于此,提出一种利用二端口的微带谐振腔与两个开口谐振环之间的耦合作用构造单向EIT-like的方法,只有特定端口能够激发出EIT-like效应,其非对称反射系数对比度达到98.7%。在此基础上,结合可调的复合左右手传输线,对微带谐振腔与开口谐振环间的耦合情况进行动态调控,从而改变单向EIT-like的激发端口,实现了激发端口可电切换的单向EIT-like,推动EIT-like在光学存储、光调制、传感等方面的应用。
类电磁诱导透明 复合左右手传输线 微带谐振腔 开口谐振环 单向反射 光学学报
2023, 43(21): 2119001
强激光与粒子束
2023, 35(5): 055001
西南交通大学物理科学与技术学院, 四川 成都 610031
不等长多导体模型为电力电子系统中传输线的一种常见结构, 其串扰问题关系到整个系统的正常运行。采用时域有限差分格式对传输线方程进行差分离散, 并结合基尔霍夫定律, 对不同多导体系统连接位置进行处理, 推导出多导体传输线上电压电流迭代公式, 实现了整个模型上全部电压电流的同步求解, 并通过算例验证了该方法在分析电大尺寸传输线电磁干扰问题时的有效性。
不等长 多导体传输线 传输线方程 串扰 基尔霍夫定律 unequal length multiconductor transmission lines transmission line equation crosstalk Kirchhoff laws 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(2): 203
1 北京全路通信信号研究设计院集团 传输所,北京 100070
2 石家庄铁道大学 信息科学与技术学院,石家庄 050043
3 重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065
结合时域有限差分(FDTD)方法、传输线方程和长钢轨激励场快速计算方法,研究了一种高效的时域混合算法,实现长钢轨电容补偿电磁脉冲耦合效应的时域快速计算。首先,为避免对钢轨不规则结构的直接建模,根据趋肤效应,将钢轨等效为管状导体模型并提取对应的单位长度分布参数。然后,根据长钢轨激励场快速计算方法,快速计算长钢轨沿线电场分布,并结合传输线方程构建钢轨等效圆柱模型与补偿电容一体化的电磁耦合模型。最后,使用FDTD方法求解传输线方程,获取钢轨沿线各点的电磁脉冲耦合响应。研究结果表明,钢轨耦合电流波形不断展宽,但是峰值随长度增加到一定值后达到饱和状态,此结论可为轨道电路系统电磁防护设计提供重要的数据支撑。
长钢轨 轨道电路 补偿电容 FDTD 传输线方程 long rail track circuit compensation capacitor FDTD transmission line equation 强激光与粒子束
2023, 35(2): 023003
1 联合微电子中心有限责任公司, 重庆 400060
2 重庆邮电大学, 重庆 400065
提出了一种具有谐波抑制特性的小型化分支线耦合器。通过分析枝节加载传输线的传输特性,发现可以采用小型化的枝节加载传输线去等效替换传统分支线耦合器中的四分之一波长传输线,此方法可以极大地减小分支线耦合器的电路尺寸。同时,由于枝节引入传输零点,耦合器的谐波响应也得到抑制。为了验证理论分析的有效性,建立了等效电路模型和传输线方程,对电路性能进行分析,最后进行了仿真以及实验验证。
分支线耦合器 枝节加载传输线 谐波抑制 branch-line coupler stub-loaded transmission line harmonic suppression
1 大连海事大学信息科学技术学院, 辽宁大连 1160
2 大连海事大学信息科学技术学院, 辽宁大连 116026
设计了一种新型的基于非对称共面波导(ACPW)馈电复合左右手传输线(CLRH-TL)的四频段混合小型化天线。天线由非对称共面波导接地面加载互补开口谐振环缝隙、单极子天线终端加载复合左右手传输线单元组成, 将常规单极子天线与超材料结构的零阶谐振器天线双模式混合。实测结果表明: 天线回波损耗大于 10 dB的阻抗带宽分别为 1.55~1.65 GHz,2.4~3.7 GHz, 5.15~5.36 GHz,5.71~5.89 GHz, 通带内具有良好的辐射特性。天线结构简单紧凑, 易于集成, 可应用于 GPS,WLAN和 WiMAX无线通信系统中。
非对称共面波导 复合左右手传输线 零阶谐振 互补开口谐振环 多频 Asymmetric Coplanar Waveguide Composite Left and Right Handed Transmission Line zero-order resonator split-ring resonator multiband 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(10): 1053