高功率毫米波定向耦合器的研究.pdf

1、高功率毫米波廣泛應(yīng)用于等離子體回旋共振加熱、定向能武器、高分辨率雷達、材料處理等領(lǐng)域。功率監(jiān)測是高功率毫米波應(yīng)用系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，是國內(nèi)外高功率毫米波傳輸技術(shù)研究中的重要內(nèi)容，其中定向耦合器是功率測量的一種常用器件，但在高功率毫米波應(yīng)用情況下往往面臨擊穿打火、雜模干擾等技術(shù)難題。
　　本文對高功率毫米波定向耦合器技術(shù)開展研究，分別從耦合理論、耦合結(jié)構(gòu)、功率容量、雜模干擾、極化與波束方向監(jiān)測方面開展了深入探索，具體成果與工作如下：<

2、br>　　1、對傳統(tǒng)小孔耦合理論進行了修正。針對高功率毫米波定向耦合器的耦合孔半徑、厚度大（相對波長），導(dǎo)致理論數(shù)值計算結(jié)果與實際工程應(yīng)用結(jié)果相差較大的問題，引入大孔修正因子與厚孔修正因子，提高了小孔耦合理論數(shù)值計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　2、基于修正后的耦合理論，對高功率過模圓波導(dǎo)TE01選模定向耦合器進行了研究。圍繞雜模抑制問題對三種不同的小孔分布結(jié)構(gòu)進行了細致分析，利用相位疊加原理設(shè)計了兩組完全相同的耦合孔陣列，能夠很好地抑制T

3、E02模的寄生耦合。主模TE01模在頻率34 GHz~36 GHz范圍內(nèi)的耦合度為-46 dB±1 dB，而雜模TE02模的耦合度在-60 dB以下，較常規(guī)耦合結(jié)構(gòu)雜模抑制度大于15 dB。
　　3、基于修正后的耦合理論，對波紋波導(dǎo) HE11-TE10多孔定向耦合器進行了研究。對耦合器的工作原理進行了分析，并建立仿真模型，完成理論與模擬的對比驗證。同時，在毫米波定向耦合器功率監(jiān)測結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出極化監(jiān)測的方法，將耦合器副波導(dǎo)的矩形