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研究生:詹佳達
研究生(外文):Chia-Ta Chan
論文名稱:以解析連續模態匹配方法分析微波跨越波導
論文名稱(外文):Analysis of microwave crossing waveguide with analytic continuity mode-matching method
指導教授:張弘文張弘文引用關係
指導教授(外文):Hung-Wen Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:光電工程學系研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:跨越波導解析連續
外文關鍵詞:crossing waveguideanalytic continuity
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三維結構的微波跨越波導,可經由簡化成二維問題以利我們數值計算,二維結構的跨越波導因為具有良好的對稱結構,故分析時我們把波導分成四個小部分結構,且只需模擬其中四分之一部分,利用邊界條件為電牆或磁牆的組合,計算出四種情況的反射係數,最後再利用波導結構的對稱性加以線性組合可算出全區反射、水平穿透和垂直透射係數。本論文提出一個混合直角座標區域和圓柱座標區域中的模態匹配方法來解決二維微波跨越波導的反射問題,在兩座標重疊的區域裡取一曲線做模態匹配,利用這條曲線上解析連續條件-切線場連續、垂直微分場連續來求得反射係數。計算出來的反射、水平穿透和跨越透射能量可精確至第3位小數,計算的結果滿足能量守恆並且可與本實驗室的積分方程法模擬結果互相比較驗證。
We show that a 3-D microwave crossing waveguide can be solved by a 2-D scalar Helmholtz equation with combining boundary conditions for TE and TM modes. Furthermore the crossing waveguide possesses a symmetry along two diagonal axes passing through the origin. Computation of the EM wave fields is decomposed into four smaller tasks of computing reflection coefficient vector of a parallel plate waveguide terminated with a corner made of two perfectly electric or magnetic conducting walls (PECW/PMCW).

In this thesis, we propose a mixed Cartesian and polar coordinate mode-matching method to solve this 2-D corner cube microwave reflection problem. The solution is obtained by applying the continuity condition of both the tangential field and its normal derivative along a given curve inside the overlapped region of the two coordinate systems. We are able to compute up to the third decimal place of the reflection, through and cross transmission coefficients. All results pass the energy conservation test and are verified and compared with those computed by Integral equation method simulation.
目 錄
誌謝 I
中文摘要 II
Abstract III
目錄 IV
第一章 導論 1
1-1 簡介 1
1-2 研究動機 2
1-3 馬克斯威爾方程式 4
1-4 平面電磁波 6
第二章 理論模型 8
2-1 解析連續法 8
2-2 時變電磁場(赫姆霍茲方程式)的邊界值問題 12
2-3 三維問題簡化為二維問題之推導 16
2-4 微波跨越波導的模態 19
第三章 微波跨越波導分析理論 23
3-1 介於直角和圓柱座標中的模態匹配 23
3-2 直角座標中的模態匹配 30
3-3 圓柱座標中的模態匹配 34
第四章 數值計算模擬結果 38
4-1 微波跨越波導的模擬 38
4-2 跨越波導的模擬結果 40
第五章 結論與未來工作 61
參考文獻 63
附錄 65
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10.W.-C. Cheng, “FD-FD analysis of a dielectric waveguide crossing,” PhD Thesis, Institute Electro-Optical Engineering, National Sun Yat-sen University, Taiwan, 2009.

11.Chang, H.-W., and M.-H. Sheng, “Field analysis of dielectric waveguide devices based on coupled transverse-mode integral equation—mathematical and numerical formulations,” Progress In Electromagnetics Research, PIER 78, pp. 329–347, 2008.
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3. 17. 楊棄,〈女作家,女性人物,與女性主義-評鍾玲的《生死冤家》〉,《聯合文學》,第8卷第6期,1992年4 月,頁170-173。
4. 14. 陳炳良,〈「答」楊棄有關《生死冤家》的書評〉,《聯合文學》,第8卷第9期,1992年7 月,頁194。
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6. 13. 陳炳良,〈徹底的女性-鍾玲短篇小說集「生死冤家」〉,《文訊》,第75期,1992年1月,頁95-99。
7. 25. 鍾玲,〈在地生根與繼承傳統-華文作家的抉擇與實踐〉,《幼獅文藝》,第582期,2002年6月,頁102-113。
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9. 張豐吉(2004) 造紙纖維材料與造紙方法對紙質文物保存之影響 漿紙技術 Vol. 8 No. 2 頁43-49
10. 張豐吉(1984) 紙之劣化 漿與紙 No. 53 頁65-70
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14. 10. 陳炳良,〈照花前後鏡-試析鍾玲的「女詩人之死」〉,《聯合文學》,第2卷第6期,1986年4 月,頁210-217。
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