时变调制传输线中的信号放大及损耗效应
光学
2023-11-06 v3 应用物理
摘要
我们研究并仿真了具有时变调制特性阻抗 Zo 的传输线(TL)中的信号放大。周期性变化的 通过给 TL 加载正弦时变电容器(TMC)实现。为详细研究,考虑了三种模型:加载并联无限品质因数(Q) TMC 的无损 L-C TL 集总模型、加载并联无限 Q TMC 的 TL,以及有限 Q TMC。通过求解所有模型的特征值问题,绘制出色散图(DD),在调制频率为信号频率两倍的条件下产生了动量带隙(MBG)。在 MBG 内仅发现虚频率,并将其与 MBG 宽度和信号增长水平相关联。利用谐波平衡(HB)和瞬态仿真(TS)确认了信号放大,所得结果与 DD 结果一致。在第二模型中,通过研究单元晶胞的布洛赫阻抗,考察并解释了 TL 长度对放大的影响。通过在第三模型(有限 Q)的 TMC 上串联电阻(Rc)来考虑损耗效应。电路建模证实放大水平随 Rc 值增大而降低,通过研究实与虚 DD 以及衰减常数对此进行了解释。
引用
@article{arxiv.2310.05944,
title = {Signal Amplification in a Time-Modulated Transmission Line and the Loss Effect},
author = {Mohamed Hagag and Thomas Robert Jones and Karim Seddik and Dimitrios Peroulis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.05944},
year = {2023}
}