回旋管準光模式變換器的設計與優(yōu)化.pdf

1、隨著高功率微波技術的發(fā)展以及ITER計劃的展開，高功率微波源朝更高功率和更高頻率的方向發(fā)展，并且高功率回旋管作為微波源已經越來越受到人們的重視。對于回旋管中的高階工作模式，普通的波導模式變換器已經不再適用，發(fā)展研究準光模式變換器已經變成一種趨勢。國外對準光模式變換器的研究已經日臻成熟，而國內對該技術的研究才剛起步，不過近些年國家已經加大對該技術的重視。本文主要研究高功率回旋管（輸出功率達到MW級）中的準光模式變換器。
　　本論文首

2、先分析了該論文的研究背景和意義，對回旋管的工作原理及其應用做了簡單介紹，并對波導模式變換器和準光模式變換器做了詳細分析。對目標場分布高斯分布做了簡介，并對高斯基模場分布特性作了分析?；趲缀喂鈱W理論對圓波導輻射器內的波束傳播特性進行分析。對Vlasov輻射器和Denisov輻射器工作原理進行了理論推導，并設計了相同工作頻率和相同工作模式的Vlasov輻射器和Denisov輻射器，進行了特性比較。對于鏡面系統(tǒng)基于幾何光學理論構造了準橢圓柱

3、面鏡和橢圓拋物面鏡的結構，對矢量衍射理論和相位校正理論進行了詳細分析，并對標量轉換效率和矢量轉換效率進行了介紹。
　　結合數(shù)值模擬程序和電磁仿真軟件設計了一款工作頻率140GHz，工作模式TE22,6的Denisov準光模式變換器，經過數(shù)值模擬優(yōu)化得到Denisov輻射器和鏡面系統(tǒng)的結構，并進行數(shù)值仿真和電磁仿真，通過比對表明數(shù)值仿真結果和電磁仿真結果相一致。對輸出窗處的場分布在幅度和相位上進行分析，得到該場分布的束腰半徑、基模高