94GHzTE62準(zhǔn)光模式激勵(lì)器及測(cè)試技術(shù)的研究.pdf

1、近年來(lái)，大功率毫米波回旋管在軍事、通信、航天、熱核聚變等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展得到越來(lái)越多的關(guān)注。準(zhǔn)光模式變換是大功率回旋管實(shí)現(xiàn)橫向輸出的關(guān)鍵技術(shù)，它能夠完成從回旋管工作模式（TE0n或高階邊廊模）向線(xiàn)極化高斯基模的高效轉(zhuǎn)換，是回旋管技術(shù)研究中的熱點(diǎn)。目前，在準(zhǔn)光模式變換器的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中普遍存在兩個(gè)主要的技術(shù)難點(diǎn)。其一是如何產(chǎn)生高純度的高階圓波導(dǎo)模式，模擬回旋管的輸出；其二是如何獲得模式變換器輸出端面上的空間場(chǎng)分布情況，同

2、時(shí)定量的評(píng)價(jià)模式變換器輸出波束的質(zhì)量。本文針對(duì)這兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展了詳細(xì)的理論和實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)合我?；匦艿难兄菩枨笸瓿闪薟波段圓極化TE62準(zhǔn)光模式激勵(lì)器以及二維空間場(chǎng)平面測(cè)試系統(tǒng)的研制和搭建。具體研究工作如下四個(gè)方面:
　　1.完成了模式激勵(lì)器的核心部分-高階TE62模式準(zhǔn)光諧振腔的設(shè)計(jì)，并從三個(gè)方面著手提高TE62模式的純度，一、對(duì)比同軸波導(dǎo)與規(guī)則波導(dǎo)的模式傳輸特性，選擇合適的同軸波導(dǎo)內(nèi)外半徑比、從而提高模式分隔度。二、優(yōu)化

3、三段式開(kāi)放式同軸腔的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高低階雜模的抑制度。三、根據(jù)準(zhǔn)光近似理論的研究，將高斯波束以特定的入射角通過(guò)小孔耦合方式饋入腔體中，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)模式的準(zhǔn)光激勵(lì)。
　　2.基于高斯波束的傳播特性以及幾何光學(xué)中“光程”差相等的原理，并完成準(zhǔn)拋物柱面鏡、凸透鏡、柱透鏡以及完整的激勵(lì)器配套光路的設(shè)計(jì)。并編寫(xiě)相應(yīng)的程序。最終仿真計(jì)算結(jié)果表明，采用該模式激勵(lì)器產(chǎn)生的TE62模式矢量純度高于95％。
　　3.完成了平面場(chǎng)自動(dòng)掃描平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。