【摘要】：高功率微波(HPM)指的是頻率在0.1~300GHz,輸出功率大于一百兆瓦的電磁波。自二次大戰(zhàn)以來(lái),HPM技術(shù)在軍事應(yīng)用的牽引下得到了飛速的發(fā)展。隨著應(yīng)用領(lǐng)域和功能的不斷擴(kuò)展,對(duì)HPM功率水平的要求日益增加。單個(gè)HPM源受到物理機(jī)制以及工藝條件的約束存在上限,功率合成是解決上述問(wèn)題,滿(mǎn)足應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展要求的重要技術(shù)途徑。利用頻率特性差異的非相干功率合成是HPM合成技術(shù)的核心發(fā)展方向之一,國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了大量的研究工作。然而當(dāng)前此類(lèi)研究的重點(diǎn)多為同頻段內(nèi)相近的兩個(gè)或者多個(gè)頻點(diǎn)之間的合成,而對(duì)諸如X波段和Ku波段這種跨越幾乎一個(gè)倍頻的同極化非相干HPM功率合成鮮有報(bào)道。本文針對(duì)X和Ku波段的同極化HPM合成技術(shù)開(kāi)展研究,首先歸納了國(guó)內(nèi)外對(duì)高功率微波合成技術(shù)的研究現(xiàn)狀,詳細(xì)分析并給出了這種跨波段雙頻合成的可能技術(shù)途徑,對(duì)合成技術(shù)的核心器件高功率容量雙工器做了深入的研究,提出了X、Ku波段非相干合成鏈路的初步設(shè)計(jì)方案,論文研究并克服了以下幾個(gè)具體的難題:1、通過(guò)對(duì)比圓波導(dǎo)與同軸波導(dǎo)的傳輸特性,指出同軸波導(dǎo)在模式隔離方面的優(yōu)勢(shì),并利用特定內(nèi)外半徑比的同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)解決了過(guò)模濾波器設(shè)計(jì)中功率容量與模式競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)矛盾;2、通過(guò)對(duì)比同軸波導(dǎo)中TEM模式與高階模式的色散特性,指出通過(guò)改變同軸內(nèi)導(dǎo)體半徑,改變高階模式傳播常數(shù),調(diào)諧高階模式諧振頻率的方法解決了過(guò)模濾波器寄生通帶抑制問(wèn)題;3、從功率容量與濾波器腔體Q值之間的物理關(guān)系出發(fā),提出通過(guò)降低Q值,增大各諧振腔之間的耦合量,適當(dāng)擴(kuò)展工作帶寬的方法,進(jìn)一步提高了濾波器的功率容量;4、利用過(guò)模徑向波導(dǎo)的角向?qū)ΨQ(chēng)傳輸特性,實(shí)現(xiàn)了X、Ku波段高效率合成器的設(shè)計(jì),克服了傳統(tǒng)分支波導(dǎo)合成結(jié)構(gòu)帶來(lái)的高階模式寄生問(wèn)題。最終設(shè)計(jì)的雙工器較好地實(shí)現(xiàn)了X、Ku波段鏈路共口徑合成。其中X波段輸入通道在8~8.5GHz上回波損耗大于19dB,插入損耗小于0.5dB,對(duì)Ku波段電磁波的隔離度能做到39dB以上,功率容量大于1GW;Ku波段的輸入通道在14.9-15.3GHz上回波損耗大于20dB,插入損耗小于0.5dB,對(duì)X波段電磁波的隔離度能做到55dB以上,功率容量大于0.5GW。
【圖文】：

1-1 S 波段 GW 級(jí)磁控管功率合成示意學(xué)石成才等人對(duì)相對(duì)論返波管的兩個(gè)相同的相對(duì)論返波管放在一的形狀如圖 1-3 所示，其中耦合兩個(gè)相對(duì)論返波管通過(guò)互耦等同輸出功率比單管單獨(dú)工作時(shí)輸出 1-2 S 相對(duì)論返波管相干合成示意圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 1-1 S 波段 GW 級(jí)磁控管功率合成示意圖[1大學(xué)石成才等人對(duì)相對(duì)論返波管的相干，將兩個(gè)相同的相對(duì)論返波管放在一起，合孔的形狀如圖 1-3 所示，其中耦合孔縫面，，兩個(gè)相對(duì)論返波管通過(guò)互耦等同鎖相，總輸出功率比單管單獨(dú)工作時(shí)輸出的
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN015

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2660224