毫米波段基于TE21模差網(wǎng)絡(luò)設(shè)計.pdf

1、本文首先推導(dǎo)了強、弱耦合公式，奠定了全文的分析工具;進而應(yīng)用強、弱耦合公式推導(dǎo)、概括出經(jīng)典TE21模耦合器的設(shè)計準則，分析出經(jīng)典準則在不能忽略腔壁厚度前提下面臨的技術(shù)困難。針對技術(shù)難題，在梳理毫米波設(shè)計流程的同時，采用電壓耦合系數(shù)公式，在選定耦合系數(shù)分布前提下，計算確定了每個孔的大小。在此基礎(chǔ)上對比、分析耦合器各個參數(shù)變化對特性影響，選擇了圓波導(dǎo)半徑、矩形波導(dǎo)寬邊和耦合孔徑作為進一步優(yōu)化參數(shù)。以手動優(yōu)化結(jié)果為基礎(chǔ)，針對TE21模耦合器的

2、優(yōu)化目標，選擇了頻帶內(nèi)耦合度均值為目標函數(shù)，按照遺傳算法的要求和CST軟件的計算功能，具體化了各個遺傳操作和判斷準則，編制相應(yīng)的程序，程序優(yōu)化的結(jié)果表明耦合度特性改善明顯。完成耦合器設(shè)計后，設(shè)計了差合成網(wǎng)絡(luò)的兩種方案，針對每一種方案，詳細給出了每個部件的設(shè)計結(jié)果。根據(jù)設(shè)計結(jié)果，研制了耦合器和差網(wǎng)絡(luò)組成的差模饋源樣機，并對樣機的模式抑制度、耦合度、方向圖、匹配特性進行了驗證，驗證結(jié)果與整體計算結(jié)果進行了對比，二者趨勢一致，指標符合要求，設(shè)