【摘要】：在高功率微波天線系統(tǒng)中,因?yàn)閮?nèi)壁光滑的半徑漸變的多模饋源能夠同時(shí)滿足高功率容量和良好的輻射特性,所以被廣泛的應(yīng)用。本文以模式匹配理論為基礎(chǔ),編制了用來實(shí)現(xiàn)在模式變換方面進(jìn)行快速分析計(jì)算的數(shù)值分析計(jì)算程序。同時(shí)利用Matlab GUI工具對(duì)該數(shù)值分析軟件進(jìn)行封裝,開發(fā)了對(duì)過模波導(dǎo)模式變換器進(jìn)行計(jì)算分析的可視化平臺(tái)。在本文中,首先利用這一可視化計(jì)算分析軟件平臺(tái)對(duì)X波段的喇叭進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算分析,并將軟件平臺(tái)計(jì)算結(jié)果與HFSS仿真結(jié)果、實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果相比較。結(jié)果表明三者具有良好的一致性,直接證明了該計(jì)算分析軟件平臺(tái)的準(zhǔn)確性。其次,在充分證明該快速分析軟件平臺(tái)的實(shí)用性的前提下,以遺傳算法為基礎(chǔ),編制了可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)優(yōu)化的軟件平臺(tái)。最后,是自適應(yīng)優(yōu)化計(jì)算平臺(tái)的應(yīng)用。首先,將其應(yīng)用在S波段的高斯喇叭上,并將試驗(yàn)結(jié)果與軟件計(jì)算平臺(tái)的計(jì)算結(jié)果、HFSS軟件的仿真結(jié)果相比較,這個(gè)比較結(jié)果充分證明了快速分析計(jì)算軟件平臺(tái)的有效性。其次,將該軟件計(jì)算平臺(tái)應(yīng)用在EHF波段高功率容量TE11—HE11模式轉(zhuǎn)換器上。為了掌握設(shè)計(jì)出的模式變換器的具體性能,根據(jù)仿真模型加工制作了一個(gè)TE11—HE11模式轉(zhuǎn)換器。并利用微波暗室對(duì)其輻射方向圖進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)試,通過方向圖對(duì)比了解HE11模式的純度。將利用軟件平臺(tái)的理論計(jì)算和測(cè)試結(jié)果相比較,以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果都直接且充分的證明了本文設(shè)計(jì)的計(jì)算分析軟件和優(yōu)化分型軟件的有效性。由此可見,本文所設(shè)計(jì)的快速分析軟件平臺(tái)和自適應(yīng)優(yōu)化的軟件平臺(tái)都可以在模式轉(zhuǎn)換方面中廣泛應(yīng)用,這為以后的工作提供了極大的便利性,使人們?cè)诜治龈吖β饰⒉佋磿r(shí)更加方便。
[Abstract]:In the high power microwave antenna system, the multimode feed with a smooth radius of the inner wall can meet the high power capacity and good radiation characteristics, so it is widely used. Based on the theory of pattern matching, a numerical analysis program for fast analysis and calculation in mode transformation is developed. The Matlab GUI tool is used to package the numerical analysis software, and a visualization platform for calculating and analyzing the over mode waveguide mode converter is developed. In this paper, the numerical calculation and analysis of the X band horn are carried out by using this visual calculation analysis software platform, and the results of the software platform calculation and the simulation results of the HFSS are also made. The experimental results are compared. The results show that the three have good consistency, and the accuracy of the software platform is proved directly. Secondly, on the premise of fully proving the practicability of the rapid analysis software platform, a software platform which can realize adaptive optimization is developed on the basis of genetic algorithm. Finally, it is adaptive optimization. First, it is applied to the Gauss horn of the S band, and the results of the test are compared with the results of the software computing platform and the simulation results of the HFSS software. The comparison results fully prove the effectiveness of the fast analysis and calculation software platform. Secondly, the software computing platform is applied to the high power of the EHF band. On the TE11 - HE11 mode converter. In order to master the specific performance of the designed mode converter, a TE11 - HE11 mode converter is manufactured according to the simulation model. The radiation pattern of the HE11 mode is tested in detail with the microwave darkroom. The purity of the HE11 mode is understood by the direction diagram. The software platform will be used. In comparison with the results of calculation and test, the results of the above three experiments are both direct and sufficient to prove the effectiveness of the computational analysis software and the optimized subtyping software designed in this paper. The later work provides great convenience, making it easier for people to analyze high-power microwave feed.
【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】：2014
【分類號(hào)】：TN822

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本文編號(hào)：2119421