1、波導設計的目的在于引導能量沿著最小損耗和最小信號失真的軌跡傳播。為了提高功率容量可以采用不同方法，包括改變結(jié)構(gòu)形狀，采用新型材料等。橢圓結(jié)構(gòu)已經(jīng)在許多微波器件中得到了廣泛的應用，如：濾波器、輻射器、諧振器和寬帶傳輸?shù)?。與其他結(jié)構(gòu)相比，橢圓結(jié)構(gòu)仍有許多電磁問題尚待解決。本論文將從結(jié)構(gòu)本身和材料兩個方面來研究橢圓結(jié)構(gòu)的電磁特性。 鰭線和脊加載波導具有結(jié)構(gòu)緊湊、低截止頻率，寬帶寬以及低阻抗等特點。對圓和矩形結(jié)構(gòu)加載的研究已經(jīng)持續(xù)了很多

2、年，而對橢圓脊加載的電磁特性的研究則很少，還有待我們?nèi)シ治鼋鉀Q。 橢圓介質(zhì)柱可作為飛機機身的模型，常被用來研究散射特性。實際結(jié)構(gòu)是具有損耗的，這涉及到對復數(shù)馬丟函數(shù)的研究，對這一問題人們關注較少，通過對復數(shù)馬丟函數(shù)的計算我們對有損耗的橢圓介質(zhì)問題進行了分析。 各向同性非手征材料組成的橢圓結(jié)構(gòu)中，模式可根據(jù)其對稱性分為偶型模和奇型模。根據(jù)馬丟函數(shù)本身的奇偶性，場具有偶型分量和奇型分量。而在雙各向異性和雙各向同性媒質(zhì)中，縱向

3、電、磁場分量將發(fā)生耦合，在相應的橢圓結(jié)構(gòu)中將不會有單獨的偶型模式和奇型模式。關于這方面的問題本論文進行了詳細的討論。 結(jié)構(gòu)型材料的開發(fā)，特別是光子晶體材料和復合媒質(zhì)研究的興起，使得材料的電磁屬性得到了大大的拓展。復合媒質(zhì)組成的納米尺度波導有著獨特的電磁特性。在論文的第5和第6章，我們討論了由強各向異性復合媒質(zhì)構(gòu)成的橢圓納米開波導的特殊屬性。 本論文的組織結(jié)構(gòu)為： 第一章為緒論，介紹研究的背景和相關領域的最新動態(tài)和

4、存在的問題，闡明論文的研究意義和范圍。 第二章采用模式匹配法對鰭線加載橢圓波導進行理論推導，得到所有TE、TM模式的完整表達式。采用Rayleigh-Ritz法和多項式表示法，研究了加載圓形脊和矩形脊的橢圓結(jié)構(gòu)，對傳輸特性與結(jié)構(gòu)尺寸之間的關系進行了討論。 第三章先介紹參數(shù)q為復數(shù)的馬丟函數(shù)計算方法，給出計算圖形。在此基礎上研究圓金屬柱涂覆帶損耗的橢圓介質(zhì)的散射問題，對介質(zhì)損耗和橢圓離心率的影響進行了分析。 第四章

5、研究橢圓手征鐵氧體的傳輸特性，根據(jù)耦合波方程和邊界條件得到特征方程的完整解。給出了場分布圖并對其特性進行解釋。分析了材料屬性和結(jié)構(gòu)參數(shù)對色散的影響。 第五章分析由各向異性復合媒質(zhì)組成的橢圓結(jié)構(gòu)電磁特性，根據(jù)復合媒質(zhì)材料參數(shù)對波進行分類，推導并討論了各種情況下的電磁波傳輸特性。 第六章我們采用具有強各向異性的復合材料來構(gòu)成橢圓納米開波導，并用仿真軟件驗證其特性。一些特有屬性存在潛在的應用前景，值得得關注。 第七章是