在高功率微波傳輸過(guò)程中,模式轉(zhuǎn)換器和波導(dǎo)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(jìn)行有效的傳輸以及將傳輸模式進(jìn)行有效的變換,波導(dǎo)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(dǎo)模式變換器和波導(dǎo)彎頭具有廣泛應(yīng)用價(jià)值和極高的研究?jī)r(jià)值。本論文的主要工作及貢獻(xiàn)如下:1.對(duì)高功率微波的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)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(duì)比了幾種類型的TE₁₀^□-TE₀₁^○模式變換器與圓波導(dǎo)彎頭并分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn),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(jiǎn)要介紹了矩形波導(dǎo)與圓波導(dǎo)的傳輸特性,然后根據(jù)耦合波理論詳細(xì)的推導(dǎo)出了半徑漸變波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的耦合波方程并且歸納出了各個(gè)模式之間變換的耦合系數(shù),為之后設(shè)計(jì)波導(dǎo)模式變換器提供理論指導(dǎo)和依據(jù)。3.綜合理論與實(shí)際加工的需要,提出了在設(shè)計(jì)TE₁₀^□-TE₀₁

【文章來(lái)源】： 戚藍(lán)月 電子科技大學(xué)

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(guó)科學(xué)家Hirshfield和前蘇聯(lián)科學(xué)家A.G.Gapanov通過(guò)計(jì)算，分別在試驗(yàn)中證實(shí)了電子回旋受激輻射機(jī)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(shí)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(dá)了MW量級(jí)[16]，如圖1-2。圖1-2第一支MW級(jí)脈沖管照片由于回旋管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dá)、通信、微波武器、受控?zé)岷司圩�、高能物理以及工農(nóng)業(yè)方面具有很好的應(yīng)用前景，于是各國(guó)科學(xué)家們對(duì)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(kāi)始，美國(guó)、法國(guó)、意大利、日本、中國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞士、巴西等國(guó)家都先后加入到回旋管的研究工作中[18-28]。目前，在國(guó)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(gè)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(guó)科學(xué)家Hirshfield和前蘇聯(lián)科學(xué)家A.G.Gapanov通過(guò)計(jì)算，分別在試驗(yàn)中證實(shí)了電子回旋受激輻射機(jī)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(shí)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(dá)了MW量級(jí)[16]，如圖1-2。圖1-2第一支MW級(jí)脈沖管照片由于回旋管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dá)、通信、微波武器、受控?zé)岷司圩�、高能物理以及工農(nóng)業(yè)方面具有很好的應(yīng)用前景，于是各國(guó)科學(xué)家們對(duì)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(kāi)始，美國(guó)、法國(guó)、意大利、日本、中國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞士、巴西等國(guó)家都先后加入到回旋管的研究工作中[18-28]。目前，在國(guó)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(gè)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]電子回旋脈塞器件發(fā)展現(xiàn)狀評(píng)述[J]. 劉迎輝,李宏福.  真空電子技術(shù). 2019(06)
[2]國(guó)外高功率微波發(fā)展綜述[J]. 蒙林,李天明,李浩.  真空電子技術(shù). 2015(02)
[3]Ka波段高功率斜角彎頭的設(shè)計(jì)[J]. 吳澤威,李浩,徐建華,李家胤.  強(qiáng)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)
[5]國(guó)際熱核聚變裝置用回旋管的現(xiàn)狀及技術(shù)分析[J]. 李志良,馮進(jìn)軍,劉本田,王峨鋒,曾旭.  真空電子技術(shù). 2012(02)
[6]外軍高功率微波武器發(fā)展綜述[J]. 陶建義,陳越.  中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]高功率微波彎曲圓波導(dǎo)設(shè)計(jì)[J]. 袁成衛(wèi),鐘輝煌,錢寶良.  強(qiáng)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)
[9]突變復(fù)合腔回旋管自洽場(chǎng)理論與模擬[J]. 李宏福,杜品忠,楊仕文,謝仲憐,周曉嵐,萬(wàn)洪蓉,黃勇.  物理學(xué)報(bào). 2000(02)
[10]中國(guó)回旋管的發(fā)展計(jì)劃(英文)[J]. 劉盛綱.  電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1989(06)

碩士論文
[1]TE10-TE01模式轉(zhuǎn)換器研制[D]. 董健.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 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(xué) 2017
[3]回旋行波管冷測(cè)校準(zhǔn)系統(tǒng)中的去嵌入研究[D]. 劉倩.電子科技大學(xué) 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(xué) 2014
[5]Ka波段TE01模圓波導(dǎo)彎頭的研究[D]. 胡小軍.電子科技大學(xué) 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(xué) 2013
[7]高功率微波天線近場(chǎng)大氣擊穿的研究[D]. 楊一明.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：2947467