基于变换光学的微波加热用超表面数值研究

来源 :微波学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ltycongc2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于单个微波源的功率值有限,工业上往往采用多源微波加热以满足大功率需求.然而,额外的微波馈口将增加端口间耦合,可能引起微波源损坏.因此,提出一种基于变换光学的新型超表面,使微波在进入加热腔体的方向上正常传播而在相反方向被阻挡,从而减少功率反射和耦合.在二维数值模型中,采用反向传播神经网络优化了超表面的介电性能,使得单源和双源微波加热的能量效率分别提高了 42.2%和53.3%,且均具有较好的加热均匀性.数值计算结果表明,超表面可工作在2.45 GHz频率,具有60 MHz的带宽,工业应用前景良好.
其他文献
为解决Ku波段带通滤波器带外反射信号干扰系统性能的问题,研究了一种具有超宽带无反射特性的Ku波段吸收式带通滤波器(Absorptive Bandpass Filter,ABPF).该滤波器基于超宽带多级威尔金森(Wilkin-son)功分器/合成器和超宽带 90°移相器,结合传统反射式带通滤波器,利用进入功分器/合成器的 两个支路的反射波的等幅反相特性,使反射波功率被功分器/合成器内的隔离电阻吸收来实现ABPF阻带内的无反射特性.采用并联加载λ/4双短路枝节微带线和参考微带线实现超宽带范围内90°左右的移
为了提高功率放大器的回退效率以更好地适应第五代移动通信系统的高峰均比信号的需求,文中提出了一种基于包络跟踪的J类功率放大器的设计方法,通过对电源调制器的设计来动态调制J类功率放大器的供电电压,以降低漏极直流功耗,实现提高功率放大器效率的目标.最终的测试结果表明在3.4~3.6GHz频率范围内,当采用带宽20MHz、峰均比为8.6dB的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)调制信号时,测得恒压供电时的功率放大器的回退效率为25.3%~2
基于两级功率放大器架构,设计了一款平均输出功率为37dBm(5W)的高增益Doherty功率放大器.该器件通过增加前级驱动功率放大器提高Doherty功率放大器的增益,采用反向Doherty功率放大器架构,将λ/4波长传输线放置在辅助功放后端,相位补偿线放置在主功放前端,并使主功放输出匹配网络采用双阻抗匹配技术实现阻抗变换,如此可扩宽功率放大器的工作带宽.连续波测试结果显示:3.4~3.6GHz工作频段内,饱和输出功率在44.5dBm以上,功率饱和工作点PAE在43.9%以上;在平均输出功率(37dBm,
提出了一种基于低通滤波匹配网络的高效率并发双频功率放大器设计方法.将连续F类与连续逆F类功放模式相结合,在保证效率的前提下拓展了阻抗设计空间,同时在谐波范围内引入多个传输零点,完成低通滤波匹配网络的设计,对谐波进行抑制.为验证设计方法的合理性,设计制造了一款工作于1.6 GHz与2.4 GHz且带宽超过200 MHz的并发高效率功率放大器,在两频带内具有超过66%的功率附加效率以及超过40 dBm的输出功率,其相邻信道泄漏比也优于-25 dBc.
设计了一款方向图分集的宽频带贴片天线.该天线由矩形贴片与共面波导馈电结构组成.贴片工作在偶模或奇模状态,分别对应边射和水平全向辐射方向图.两个辐射模式由一个尺寸为35 mmx14.5 mm的馈电网络激励.馈电网络中的微带线-槽结构和共面波导(CPW)结构分别产生同向和反向电场,从而分别激励贴片的奇模和偶模,实现宽频带和高隔离.测试结果显示,天线的工作频段为2.17~2.95 GHz,工作带宽为780 MHz(31%).基于这两个辐射模式,天线可在特定角度产生辐射零点以对抗恶意干扰,且零点的角度随工作频率的
微波功率组件通常在脉冲条件下工作,当脉宽时间超过芯片响应时间时,传统基于线性叠加原理的瞬态热阻计算方法将导致结果显著偏小.根据微波功率组件脉冲均一重复的特征,结合组件瞬态升温曲线,文中提出了一种求解隐式方程的新型瞬态热阻计算方法.对比发现,在所有脉宽范围内新方法的计算精度均高于传统方法,尤其在大脉宽条件下更明显.该方法适用性广,可用于其它脉冲式工作电子设备(如激光器、电源等)的瞬态热阻计算.
介绍了窄带波导滤波器物理尺寸的快速确定方法.推导出一种用于计算耦合窗散射参数的显式表达式,借此能够方便地结合电磁(EM)仿真软件确定耦合结构的物理尺寸.此外,考虑到补偿相位的影响,对于交叉耦合中电耦合孔中心位置的确定给出了更加精确的修正方法.最后,用一个四阶交叉耦合滤波器实例验证了方法的有效性.
模拟预失真器具有带宽宽、结构简单、功耗低和延时少等优点,满足第五代移动通信系统(5G)及超5G的功放线性化对大带宽、低功耗和低延时的要求.然而随着移动通信系统的发展,信号的带宽和调制度越来越高,功率放大器的记忆效应影响也越来越强,而传统的模拟预失真器无法补偿功放的记忆效应.为了解决模拟预失真电路的记忆效应补偿问题,文中提出了一种基于延迟线补偿记忆效应的肖特基二极管模拟预失真器(SDD-APD).该模拟预失真器采用不等长微带线作为延迟线,用来补偿功放的记忆效应.采用100MHz带宽5G新无线电(NR)信号对
提出了一种具有倾斜波束辐射特性的新型双极化天线.该双极化天线由两个正交的纺锤形偶极子组成,根据准八木天线原理,在偶极子两侧加载寄生振子作为反射器和引向器,用以实现倾斜波束辐射.这种纺锤形偶极子可以增加电流长度从而减小天线的整体尺寸.同时在每个偶极子贴片上蚀刻两个梯形槽,以实现良好的阻抗匹配.另外,通过连接到同轴线的金属短截线对纺锤形偶极子进行激励,简化了天线馈电结构.测试结果表明,天线的阻抗带宽为3.36~3.69 GHz(S11<-10 dB),两个极化端口之间的隔离度大于16 dB,波束倾斜度为30°
线缆是互联系统的重要组成部分,受到连续波强场电磁辐射时,线缆对终端设备的影响是不可忽略的.文中针对三芯线非线性互联系统,以终端设备响应相等作为等效的依据,证明了将等效注入激励源进行线性外推的方法,获取与强场辐射等效的注入激励源,进而可与强场电磁辐射实现等效,建立了等效注入激励源和辐射场强之间的线性外推模型,并进行了试验验证.