在高功率微波傳輸過程中,模式轉(zhuǎn)換器和波導彎頭是非常重要的傳輸器件。模式轉(zhuǎn)換器能夠?qū)⑽⒉ㄔ吹哪芰窟M行有效的傳輸以及將傳輸模式進行有效的變換,波導彎頭也能夠高效率的傳輸微波源的能量并改變傳輸方向,因此波導模式變換器和波導彎頭具有廣泛應用價值和極高的研究價值。本論文的主要工作及貢獻如下:1.對高功率微波的發(fā)展和應用進行了簡要的概括,介紹了回旋管的發(fā)展歷程以及目前的研究現(xiàn)狀,對比了幾種類型的TE₁₀^□-TE₀₁^○模式變換器與圓波導彎頭并分析了各自的優(yōu)缺點,最終選擇研究TE₁₀^□-TE₀₁^○十字交叉型模式變換器與斜角彎頭。2.簡要介紹了矩形波導與圓波導的傳輸特性,然后根據(jù)耦合波理論詳細的推導出了半徑漸變波導結(jié)構(gòu)的耦合波方程并且歸納出了各個模式之間變換的耦合系數(shù),為之后設(shè)計波導模式變換器提供理論指導和依據(jù)。3.綜合理論與實際加工的需要,提出了在設(shè)計TE₁₀^□-TE₀₁

【文章來源】： 戚藍月 電子科技大學

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

第一支回旋管結(jié)構(gòu)圖

第一章緒論3并且在幾年后，美國科學家Hirshfield和前蘇聯(lián)科學家A.G.Gapanov通過計算，分別在試驗中證實了電子回旋受激輻射機理[11-15]。1966年，Ovcharov和Goldenberg共同將使用回旋電子束和近截止腔體的回旋諧振輻射（CycloneResonanceMaser,CRM）命名為回旋管（Gyrotron），如圖1-1為第一支回旋管的結(jié)構(gòu)圖，這時的回旋管已經(jīng)得到大量研究并顯示出高頻率以及高功率的巨大潛力。之后回旋管迅速發(fā)展，不到幾年脈沖功率已經(jīng)到達了MW量級[16]，如圖1-2。圖1-2第一支MW級脈沖管照片由于回旋管結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小，而且還能產(chǎn)生寬頻帶、高功率、高效率的毫米波，并且在毫米波雷達、通信、微波武器、受控熱核聚變、高能物理以及工農(nóng)業(yè)方面具有很好的應用前景，于是各國科學家們對此產(chǎn)生了濃厚的興趣并興起了一股研究熱潮[17]。從1976年開始，美國、法國、意大利、日本、中國、英國、德國、瑞士、巴西等國家都先后加入到回旋管的研究工作中[18-28]。目前，在國際上回旋器件的研究已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，已經(jīng)形成了一個大的家族系列，幾乎是圖1-3回旋行波管結(jié)構(gòu)示意圖

第一章緒論3并且在幾年后，美國科學家Hirshfield和前蘇聯(lián)科學家A.G.Gapanov通過計算，分別在試驗中證實了電子回旋受激輻射機理[11-15]。1966年，Ovcharov和Goldenberg共同將使用回旋電子束和近截止腔體的回旋諧振輻射（CycloneResonanceMaser,CRM）命名為回旋管（Gyrotron），如圖1-1為第一支回旋管的結(jié)構(gòu)圖，這時的回旋管已經(jīng)得到大量研究并顯示出高頻率以及高功率的巨大潛力。之后回旋管迅速發(fā)展，不到幾年脈沖功率已經(jīng)到達了MW量級[16]，如圖1-2。圖1-2第一支MW級脈沖管照片由于回旋管結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小，而且還能產(chǎn)生寬頻帶、高功率、高效率的毫米波，并且在毫米波雷達、通信、微波武器、受控熱核聚變、高能物理以及工農(nóng)業(yè)方面具有很好的應用前景，于是各國科學家們對此產(chǎn)生了濃厚的興趣并興起了一股研究熱潮[17]。從1976年開始，美國、法國、意大利、日本、中國、英國、德國、瑞士、巴西等國家都先后加入到回旋管的研究工作中[18-28]。目前，在國際上回旋器件的研究已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，已經(jīng)形成了一個大的家族系列，幾乎是圖1-3回旋行波管結(jié)構(gòu)示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]Ka波段高功率斜角彎頭的設(shè)計[J]. 吳澤威,李浩,徐建華,李家胤.  強激光與粒子束. 2013(05)
[4]220GHz TE10-TE01側(cè)壁耦合模式轉(zhuǎn)換器的研究[J]. 喬益民,蘭峰.  大眾科技. 2013(02)
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[7]高功率微波彎曲圓波導設(shè)計[J]. 袁成衛(wèi),鐘輝煌,錢寶良.  強激光與粒子束. 2009(02)
[8]高功率微波的需求及發(fā)展[J]. 羅勇,李宏福.  真空電子技術(shù). 2004(01)
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碩士論文
[1]TE10-TE01模式轉(zhuǎn)換器研制[D]. 董健.中國科學技術(shù)大學 2017
[2]基于矩形結(jié)構(gòu)的大功率微波彎頭研究[D]. 江翠玲.電子科技大學 2017
[3]回旋行波管冷測校準系統(tǒng)中的去嵌入研究[D]. 劉倩.電子科技大學 2015
[4]高功率微波傳輸與模式變換研究[D]. 朱賢能.電子科技大學 2014
[5]Ka波段TE01模圓波導彎頭的研究[D]. 胡小軍.電子科技大學 2013
[6]W波段回旋行波管輸入輸出結(jié)構(gòu)的研究[D]. 熊武健.電子科技大學 2013
[7]高功率微波天線近場大氣擊穿的研究[D]. 楊一明.國防科學技術(shù)大學 2010



本文編號：2947467