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研究生:許泓益
研究生(外文):Hung-Yi Hsu
論文名稱:Pillbox Window之HFSS模擬與實作
論文名稱(外文):HFSS Simulation and Implementation of Pillbox Window
指導教授:朱國瑞朱國瑞引用關係陳漢穎
口試委員:鄭復興柯俊成
口試日期:2019-07-05
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:物理學研究所
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:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:37
中文關鍵詞:Pillbox Window等效電路波導管阻抗焊接公差中心頻率頻寬
DOI:10.6342/NTU201901314
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在真空電磁元件中,Pillbox Window 是連接真空和大氣的橋梁,透過它我們可以了解真空元件中電磁訊號的情況。
Pillbox Window主要檢視的物理參數為中心頻率和頻寬,機械結構和陶瓷介電係數都會影響上述兩者;本實驗製作的24GHz的Pillbox Window,主要搭配台大24GHz的EIO計畫使用,因此在規格上要達到中心頻24GHz。本論文主要分為三部分:基本原理、實驗過程、和數據分析。
(一) 基本原理:從波導管的場開始導證到阻抗,最終探討不連續面的問題。
(二) 實驗製作:從零件結構到送爐焊接加工完成的過程,並在最後進行真空測漏和網路分析儀的冷測
(三) 數據分析:回到HFSS嘗試優化頻寬,從原本的頻寬1.45GHz,優化到2GHz。
In vacuum microwave device, Pillbox Window is the bridge between atmosphere and vacuum. We could know the information in vacuum microwave device by it.
The main data of Pillbox Window needed to examine is central frequency and bandwidth. The structure and the dielectric constant of ceramic can affect them. In this experiment we make the Pillbox Window that matches and is used in the EIO plan of NTU. Therefore, the central frequency has to reach 24GHz.
The paper is divided into three parts: the principle theory, the procedure of experiment and the analysis of data.
1. The principle theory: the derivation from the field in waveguide to the impedance. And discuss the problem of discontinuous plane between rectangle waveguide and circular waveguide.
2. The procedure of experiment: from the constructor to finishing the welding. Test the vacuum and obtain the data by network analyzer.
3. The analysis of data: try to optimize from initial 1.45GHz to 2GHz.
口試委員會審定書 …………………………………………………….………… ii
誌謝 …………………………………………………………..……………….…………. iii
中文摘要 …………………………………………………….……………….………… iv
英文摘要 ……………………………………………………………………….………. v
目錄 ………………………………………………………………………………………. vi
圖目錄 ………………………………………………………………………….………. vii
表目錄 …………………………………………………………………………………. viii
第一章 基本原理…………………………………………………………………..
1.1 方形波導管和圓形波導管 …….…………………………….…………… p.1
1.2 HFSS的模擬 …….………………………………………………………… p.3
第二章 機械加工和實作…………………………………………………………………..
2.1 機械結構簡論 ………………………………………………………………… p.7
2.2 組裝和焊接 .…………………………………………………………………….. p.8
2.3 測漏和冷測 ……………………………………………………………….…….. p.11
第三章 綜合分析…………………………………………………………………..
3.1 LC等效電路和凝合 ………………………………………………………… p.14
3.2 Pillbox window 的不連續面 …………………………………………… p.23
3.3 數據分析和優化 ………………………………………………………….…… p.26
3.4 公差分析 ……………………………………………………………………….. p.30
第四章 結論和未來期望…………………………………………………………….. p.36
參考文獻…………………………………………………………………….…… p.37
【1】台灣大學-微波物理-朱國瑞上課用講義,2014年9月版本, CH3 Transmission Line and Waveguide, p10~p22
【2】清華大學-微波工程-柳克強上課用講義,2019年春季下學期版本,CH3 General Solutions for TEM, TE, and TM Waves, p60~61
【3】台灣大學-微波物理-朱國瑞上課用講義,2014年9月版本, CH2 Electromagnetic Theory, p55~p59
【4】Introduction of modern optics, the second edition, Grant R.Fowles, CH4 Multiple-Beam Interference, p86~p88
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