發(fā)布時(shí)間：2020-12-23 02:24

　　針對(duì)目前高功率微波（HPM）傳輸與發(fā)射系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)自跟蹤的問(wèn)題,引入TE21模耦合器,使HPM系統(tǒng)具備自跟蹤能力。由于現(xiàn)有的TE21模耦合器應(yīng)用到HPM中會(huì)面臨功率容量的問(wèn)題,為此設(shè)計(jì)一種X波段GW級(jí)TE21模耦合器,以探索其在HPM系統(tǒng)中的應(yīng)用。仿真結(jié)果表明:設(shè)計(jì)的TE21模耦合器在9.0～10.0 GHz頻率范圍內(nèi),對(duì)TE21模的耦合度大于-0.5 dB,對(duì)TE11模的耦合度小于-40 dB,功率容量可達(dá)到GW量級(jí)。 

【文章來(lái)源】：太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2020年01期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

TE21模耦合器仿真模型

要求。3結(jié)論為探索TE21模耦合器在HPM系統(tǒng)中的應(yīng)用，進(jìn)行了X波段GW級(jí)TE21模耦合器的設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明：在滿足波導(dǎo)內(nèi)傳播模式要求的約束下，選擇最大的圓波導(dǎo)尺寸，并對(duì)耦合孔進(jìn)行倒角處理，耦合器可實(shí)現(xiàn)GW級(jí)圓極化HPM的傳輸。耦合孔的耦合強(qiáng)度采用常數(shù)加權(quán)Bessel分布，并根據(jù)耦合波理論計(jì)算耦合孔孔徑，設(shè)計(jì)出的TE21模耦合器在9.0~10.0GHz范圍內(nèi)，對(duì)TE21模的耦合度在-0.5dB以內(nèi)，對(duì)TE11,TM01模的耦合度小于-40dB，滿足應(yīng)用要求。Fig.3Electricfielddistributionofthecouplerat3GW圖3耦合器在3GW輸入功率下電場(chǎng)分布仿真結(jié)果E:MV/m204.6102.30Fig.2SimulationresultsofcouplingcoefficientsoftheTE21-modecoupler圖2TE21模耦合器耦合度仿真結(jié)果(a)TE11-modeandTM01-mode(b)TE21-mode9.09.29.49.69.810.0f/GHz0-0.5-1.0TE21-modeC/dBTE11-modeTM01-modeC/dB9.09.29.49.69.810.0f/GHz-30-40-50-60-70Fig.5SimulationresultsofcouplingcoefficientsofthechamferedTE21-modecoupler圖5倒角處理后的TE21模耦合器耦合度仿真結(jié)果(a)TE11-modeandTM01-mode(b)TE21-mode9.09.29.49.69.810.0f/GHz0-0.5-1.0TE21-modeC/dBTE11-modeTM01-modeC/dB9.09.29.49.69.810.0f/GHz-30-40-50-60-70Fig.4Simulationresultofelectricfielddistributionofthechamferedcoupleratanincidentpowerof3GW圖4倒角處理后的耦合器在3GW輸入功率下電場(chǎng)分布仿真結(jié)果E:MV/m75.237.6075.237.60E:MV/m

揭?蟮腦際?攏?≡褡畬蟮腦膊ǖ汲嘰紓?⒍擇詈峽捉?械菇譴?恚?詈掀骺墑迪諫W級(jí)圓極化HPM的傳輸。耦合孔的耦合強(qiáng)度采用常數(shù)加權(quán)Bessel分布，并根據(jù)耦合波理論計(jì)算耦合孔孔徑，設(shè)計(jì)出的TE21模耦合器在9.0~10.0GHz范圍內(nèi)，對(duì)TE21模的耦合度在-0.5dB以內(nèi)，對(duì)TE11,TM01模的耦合度小于-40dB，滿足應(yīng)用要求。Fig.3Electricfielddistributionofthecouplerat3GW圖3耦合器在3GW輸入功率下電場(chǎng)分布仿真結(jié)果E:MV/m204.6102.30Fig.2SimulationresultsofcouplingcoefficientsoftheTE21-modecoupler圖2TE21模耦合器耦合度仿真結(jié)果(a)TE11-modeandTM01-mode(b)TE21-mode9.09.29.49.69.810.0f/GHz0-0.5-1.0TE21-modeC/dBTE11-modeTM01-modeC/dB9.09.29.49.69.810.0f/GHz-30-40-50-60-70Fig.5SimulationresultsofcouplingcoefficientsofthechamferedTE21-modecoupler圖5倒角處理后的TE21模耦合器耦合度仿真結(jié)果(a)TE11-modeandTM01-mode(b)TE21-mode9.09.29.49.69.810.0f/GHz0-0.5-1.0TE21-modeC/dBTE11-modeTM01-modeC/dB9.09.29.49.69.810.0f/GHz-30-40-50-60-70Fig.4Simulationresultofelectricfielddistributionofthechamferedcoupleratanincidentpowerof3GW圖4倒角處理后的耦合器在3GW輸入功率下電場(chǎng)分布仿真結(jié)果E:MV/m75.237.6075.237.60E:MV/m

【參考文獻(xiàn)】：
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