基于回旋管外接的模式變換器鏈路設(shè)計(jì).pdf

1、在現(xiàn)代的毫米波通信、相控陣?yán)走_(dá)和廣播衛(wèi)星無線系統(tǒng)通信中，為了高效率的傳輸、發(fā)送和測量高功率微波，高效率的模式變換器起到了首要和關(guān)鍵的作用，因此模式變換器的設(shè)計(jì)受到了人們廣泛的關(guān)注。本文將對兩種模式變換器的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。
　　本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　1.對于本文的理論部分進(jìn)行了介紹，通過耦合傳輸線方程組來導(dǎo)出耦合波方程組，采用正交函數(shù)的展開理論形成了耦合波理論。對于彎曲圓波導(dǎo)模式變換器進(jìn)行了簡化理論分析，推導(dǎo)

2、出了模式變換器的輸出功率表達(dá)式、兩種模式之間的耦合系數(shù)和耦合臨界角。接著對于單級突變結(jié)構(gòu)波導(dǎo)和兩級突變結(jié)構(gòu)波導(dǎo)進(jìn)行了分析，由公式推導(dǎo)了它們散射矩陣的具體值。
　　2.根據(jù)彎曲圓波導(dǎo)耦合理論和規(guī)則圓波導(dǎo)突變結(jié)構(gòu)模式匹配法，第三章利用MATLAB軟件編寫的相關(guān)數(shù)值計(jì)算程序得到波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的優(yōu)化參量，并依此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一個工作在24.13GHz的TE01-HE11圓波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)換器，該系統(tǒng)主要由三部分組成：一個TE01-TE01的過渡

3、器，TE01-TE11和TE11-HE11的圓波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)換器。然后使用CST軟件對模型進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證，并且對實(shí)物進(jìn)行了加工。通過實(shí)物冷測的結(jié)果表明，該模式轉(zhuǎn)換系統(tǒng)頻率有5％的帶寬、轉(zhuǎn)換效率超過了99%。計(jì)算結(jié)果、仿真結(jié)果和實(shí)物冷測結(jié)果是一致的。
　　3.軸線彎曲過模圓波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)換器是一種非常復(fù)雜的器件，針對回旋行波管(輸出功率在100-200kW的TE0n模)高功率過模輸出的特點(diǎn)。第四章以TM11模為中介模式，設(shè)計(jì)了一種TE01