本文選題：高功率微波 + 高功率微波移相器��； 參考：《國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：由于產(chǎn)生高功率微波的物理機(jī)制以及高功率微波源工藝結(jié)構(gòu)的固有限制,各種高功率微波源都有其功率上限。為了進(jìn)一步提高高功率微波系統(tǒng)的輸出功率,功率合成技術(shù)和天線相控陣掃描技術(shù)將是該領(lǐng)域內(nèi)的重要發(fā)展方向。其中,高功率微波移相器技術(shù),作為高功率微波相位控制和功率合成的關(guān)鍵技術(shù)之一,亟待研究。根據(jù)高功率微波合成系統(tǒng)的應(yīng)用要求,需要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊、功率容量高、調(diào)相方式簡(jiǎn)便的新型高功率微波移相器�；诖�,本文設(shè)計(jì)了一種新型的十字轉(zhuǎn)門(mén)式移相器,對(duì)構(gòu)成該移相器的緊湊型十字圓極化器、弧形膜片圓極化器進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要包括以下內(nèi)容:1、改進(jìn)并設(shè)計(jì)了一種緊湊型十字圓極化器。利用波導(dǎo)理論推導(dǎo)了器件結(jié)構(gòu)參數(shù)為實(shí)現(xiàn)圓極化所滿足的具體條件。在此基礎(chǔ)上,對(duì)十字形波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)及十字形波導(dǎo)圓極化器進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值仿真研究,并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),最終設(shè)計(jì)出的緊湊型十字圓極化器,具有較高的傳輸效率和端口隔離度,同時(shí)兼具良好的圓極化特性。仿真研究顯示:在中心頻率1.575GHz處,該圓極化器的傳輸效率超過(guò)99.7%,軸比約為0.03dB;在1.53~1.62GHz的頻率范圍內(nèi),傳輸效率超過(guò)97.5%,軸比小于2.5dB,功率容量約為2GW。2、提出并設(shè)計(jì)了一種弧形膜片圓極化器。通過(guò)等效電路理論分析得到了弧形膜片的歸一化電納表達(dá)式,同時(shí)得到了弧形膜片極化器的傳輸矩陣。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了加載三組弧形膜片、工作頻率在1.575GHz的圓極化器,并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明:該圓極化器能夠有效實(shí)現(xiàn)同軸TEM模式到圓極化TE11模式的轉(zhuǎn)換,中心頻率處轉(zhuǎn)換效率超過(guò)99.9%,軸比約為0.015dB;在1.545~1.62GHz的頻率范圍內(nèi),轉(zhuǎn)換效率超過(guò)97.0%,軸比小于3dB,功率容量約為2.8GW。3、合成設(shè)計(jì)了一種新型十字轉(zhuǎn)門(mén)移相器。移相器以同軸TEM模式注入,以矩形波導(dǎo)TE10模式輸出。仿真研究表明:該移相器可以實(shí)現(xiàn)0~360°的線性相移。在中心頻率1.575GHz處,移相器工作過(guò)程中傳輸效率始終超過(guò)99%,在1.57~1.595GHz的頻率范圍內(nèi),傳輸效率達(dá)到95%以上,功率容量約為2GW。4、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與測(cè)試。對(duì)兩種圓極化器進(jìn)行了工程設(shè)計(jì)和工程加工,完成了十字轉(zhuǎn)門(mén)式移相器的組裝,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)冷測(cè)。結(jié)果表明:移相器為線性移相,在中心頻率1.575GHz處,移相器的平均傳輸效率約為95%,在1.568~1.572GHz的頻率范圍內(nèi),傳輸效率在91.8%~98.1%內(nèi)波動(dòng),考慮到加工誤差,結(jié)果在可接受范圍內(nèi),達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。
[Abstract]:In order to further improve the output power of the high power microwave system , the power synthesis technology and the antenna phased array scanning technology are the important developing directions in this field . The transmission efficiency is over 95 % and the power capacity is about 2 GW . 4 . The experimental design and test are carried out in the frequency range of 1 . 57 ~ 1 . 59GHz . The design and engineering of the two circular polarizers are carried out . The results show that the phase shifter is a linear phase shift , and the average transmission efficiency of the phase shifter is about 95 % at the center frequency of 1.575 GHz .
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN623

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2114336