基于非线性超传导的能流不对称传输现象的研究

陶锋; 陈伟中; 许文; 都思丹

doi:10.7498/aps.61.134103

摘要

研究了非线性传输线电路禁带内能量的不对称传输现象. 传输线电路中的两子电路结构相同,电感参数不同,并且具有低通滤波器的特点. 鉴于驱动频率在通频带的截止频率之上,所以形成不对称能流的载体为禁带内传播的非线性波.该研究中,产生不对称能量传输的机理与非线性超传导现象密切相关. 通过调整耦合电感的大小,总结出传输能量与耦合强度之间的变化规律. 同时也采用仿真的方式分析了驱动电压幅值与传输能量间的相关性. 最后,通过在实验上改变驱动频率的大小,得到超传导发生时的门限电压与驱动频率间的依赖关系, 该关系与理论计算的结果完全定性一致.

关键词:

Abstract

In this paper, the phenomenon of the asymmetric energy transmission is numerically investigated in the forbidden band of the electrical transmission line formed by two nonlinear segments which are identical in structure but different in inductor parameter. By considering the driving voltage at the frequency within the forbidden bands of both segments, the carrier of the asymmetric energy flux is the nonlinear wave beyond the band, instead of the linear wave in the passband, and the mechanism is closly related to the nonlinear supratransmission. To further understand this phenomenon in electrical transmission line, we also study the correlations between the energy intensity and the circuit parameters. Finally, we investigate the dependency of the voltage threshold on the driving frequency in physical experiment, and the result is qualitatively identical with that calculated by using equation.

Keywords:

作者及机构信息

1.
南京大学声学研究所,近代声学教育部重点实验室, 南京 210093;

2.
安徽工业大学电气信息学院, 马鞍山 243000;

3.
南京大学电子科学与工程学院, 南京 210093

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10974095,11174145)和安徽工业大学青年科研基金(批准号:QZ201113)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Institute of Acoustics,Key Laboratory of Modern Acoustics of Ministry of Education, Nanjing University, Nanjing 210093, China;

2.
School of Electrical Engineering m& Information, Anhui University of Technology, Ma'anshan 243000, China;

3.
School of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 10974095, 11174145) and the Research Foundation for Young Scientists of Anhui University of Technology, China (Grant No. QZ201113).

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施引文献

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