高功率回旋管準(zhǔn)光模式變換器及寬帶定向耦合器的研究.pdf

1、高功率微波系統(tǒng)在國際上具有廣闊的應(yīng)用前景,如何實現(xiàn)高功率的傳輸及測量是需要解決的難題。準(zhǔn)光模式變換是高效傳輸微波毫米波源能量的關(guān)鍵,而寬帶定向耦合器能夠?qū)ξ⒉▽嶒灜h(huán)節(jié)中低精度測量的缺陷進(jìn)行彌補。因此,本文結(jié)合以回旋管為代表的高功率微波源,分別選取其傳輸及測量系統(tǒng)中的準(zhǔn)光模式變換器和寬帶定向耦合器作為研究方向具有重要的理論和實用價值。
　　準(zhǔn)光模式變換器部分:
　　首先運用幾何光學(xué)理論闡述了波導(dǎo)模式在輻射器內(nèi)的傳播形式。對準(zhǔn)光

2、D e n i s o v輻射器進(jìn)行了研究,介紹了準(zhǔn)光Denisov輻射器的高斯波束的模式合成方法及結(jié)構(gòu)設(shè)計原理,運用耦合波理論對輻射器內(nèi)各模式耦合規(guī)律進(jìn)行了分析,研究了140GHz、22,6TE模準(zhǔn)光Denisov輻射器,給出了在一級擾動、二級擾動及其共同作用時,各模式的功率變化情況和波導(dǎo)壁上輻射場分布,模擬顯示波導(dǎo)壁上呈現(xiàn)出良好的高斯模。同時,對三種具有不同切口結(jié)構(gòu)的Vlasov輻射器做了簡單介紹,在矢量繞射理論的基礎(chǔ)上,通過數(shù)值仿

3、真計算,研究了170GHz,輸出模式為02TE的Vlasov模式變換器,給出了拋物面反射鏡及觀察面上輻射場的分布。計算結(jié)果表明,在垂直于出射波的觀察面上形成了較好的高斯波束。
　　寬帶定向耦合器器部分:
　　利用小孔耦合理論,設(shè)計了一種應(yīng)用于Ka波段回旋放大管輸出功率和頻譜測量的0110TE d- TE W多孔陣列定向耦合器。根據(jù)正向疊加和反向相消原則確定圓波導(dǎo)半徑及相鄰耦合孔間距,用MATLAB編寫程序?qū)︸詈隙燃岸ㄏ蛐噪S耦