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研究生:張家銓
論文名稱:圓形波導管多重不連續面的模式分析與應用
論文名稱(外文):Modal Analysis of Cylindrical Waveguide with Multiple Discontinuities
指導教授:張存續
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:物理系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:模式分析圓形波導管開放式共振腔
外文關鍵詞:modal analysisopen cavity
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在本篇論文中,模式分析(Modal analysis)是用來處理那些因半徑變化而被激發出的模式。一個波導管的截面對應到一組互為正交的特徵模式,考慮圓形波導管在一個半徑不連續處,可以利用模式的正交性求出所有被激發的模式的振幅。接下來,我們利用線性代數的技巧將其延伸到多重不連續半徑的問題,這樣一來,我們就可以用模式分析來處理開口式共振腔以及週期性結構的問題。並與HFSS的計算結果作比較,現階段看來他們的計算結果是很吻合的。這裡也與單模式近似的技巧做了一些比較,在結果上看來我們的方法的確可以擁有比較精準的結果。
摘要..................................................... i
Abstract................................................ ii
致謝................................................... iii
第一章 緒論.............................................. 1
1.1 磁旋管簡介........................................ 1
1.2電子迴旋脈射的原理................................. 2
1.3 論文概述.......................................... 4
第二章 理論推導.......................................... 5
2.1均勻波導管........................................ 5
2.1.1 波導管的特徵模式.............................. 5
2.1.2 圓柱形波導管.................................. 9
2.2單一半徑不連續邊界的模式分析...................... 12
2.3多重半徑不連續邊界的模式分析...................... 19
2.3.1多模式入射.................................... 19
2.3.2 雙邊界問題................................... 21
2.3.3 多重邊界問題................................. 26
第三章 應用例子與計算結果............................... 32
3.1 開口式共振腔..................................... 32
3.1.1 開口式共振腔 - 簡介.......................... 32
3.1.2開口式共振腔 - 建立模擬模型................... 34
3.1.3開口式共振腔 - 時域與頻率域................... 36
3.1.4開口式共振腔 - 收斂度測試..................... 37
3.1.5開口式共振腔 - 計算結果比較 (頻率域) ......... 39
3.1.6開口式共振腔 - 計算結果比較 (時域) ........... 48
3.2 週期結構......................................... 50
3.2.1週期性結構 - 簡介............................. 50
3.2.2週期性結構 - 建立模擬模型&收斂度測試.......... 51
3.2.3週期性結構 - 計算結果......................... 53
3.2.4 週期性結構的色散關係 - 理論推導.............. 55
3.2.5 週期性結構的色散關係 - 計算結果與討論........ 60
第四章 結論............................................. 63
附錄A................................................... 65
附錄B................................................... 68
附錄C................................................... 72
附錄D................................................... 79
參考文獻................................................ 80

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