高功率微波模式轉(zhuǎn)換器是高功率雷達(dá)、定向能武器等高功率微波系統(tǒng)的重要部件,主要用于將各類高功率微波源的輸出模式轉(zhuǎn)化為適用于指定應(yīng)用場景的微波模式,并保證必要的效能。模式轉(zhuǎn)換效率和功率容量是高功率微波模式轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。通常的設(shè)計(jì)需要先得到多組高轉(zhuǎn)換效率的結(jié)構(gòu)參數(shù)、再通過比較最大電場值篩選出最優(yōu)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)效率欠佳。因此,有必要研究一種可根據(jù)指定的最大電場值直接設(shè)計(jì)模式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)的高效設(shè)計(jì)技術(shù)。本文提出了一種基于分段式結(jié)構(gòu)的“解析-迭代優(yōu)化”高效率設(shè)計(jì)方法,并成功地用于圓波導(dǎo)軸線彎曲型TM01-TE11模式轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)。論文的主要工作包括:1.針對軸線彎曲型TM01-TE11模式轉(zhuǎn)換器,提出了基于“分段式”結(jié)構(gòu)的高效率設(shè)計(jì)策略。通過分析圓波導(dǎo)中TM01和TE11兩模式的功率配比、相位差及兩模式混合疊加場的最大電場幅值之間的關(guān)系,給出了軸線彎曲型模式轉(zhuǎn)換器中橫截面上的最大電場沿彎曲波導(dǎo)軸線的變化規(guī)律,明確了軸線彎曲方向反向點(diǎn)處兩模式的功率配比與最大電場的關(guān)鍵聯(lián)系,提出了一種可對模式轉(zhuǎn)換過程中的電場分布進(jìn)行精細(xì)控制的分段式設(shè)計(jì)策略,即:以軸線彎曲方向的反向點(diǎn)為分段點(diǎn)對模式轉(zhuǎn)換器進(jìn)行分段,...

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１圓波導(dǎo)和ＴＥ？模式的輻射方向圖??針對高功率微波圓波導(dǎo)�。埽保ǎ保　辏保蹦Ｊ睫D(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)這一實(shí)際需求，國內(nèi)外??

?第１章緒論???導(dǎo)ＴＭｍ－ＴＥ？模式轉(zhuǎn)換器是實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)換的重要器件，也是在各類高功率微波應(yīng)??用中最常見的系統(tǒng)組成器件，其性能優(yōu)劣將直接影響高功率微波系統(tǒng)能否工作??在最佳狀態(tài)。??（ａ）?ＴＭ。，模式的輻射方向圖?（ｂ）?ＴＥ？模式的輻射方向圖??圖１．１圓波導(dǎo)和ＴＥ？模式的輻....

圖１．２加載金屬脊結(jié)構(gòu)的直線型圓波導(dǎo)ＴＭｍ－ＴＥｕ模式轉(zhuǎn)換器??

?第１章緒論???模式轉(zhuǎn)換器的新穎之處在于通過引入同軸波導(dǎo)ＴＥＭ模式和矩形波導(dǎo)ＴＥ１（）模式，??有效隔離了兩圓波導(dǎo)端口、抑制了干擾模式對圓波導(dǎo)端口模式純度的影響，有??利于在寬頻帶范圍內(nèi)獲得高的模式轉(zhuǎn)換效率。然而上述兩種結(jié)構(gòu)內(nèi)部均存在多??次結(jié)構(gòu)突變，因此不適用于高功率條件下的....

圖１．３同軸插板型圓波導(dǎo)ＴＭｄ－ＴＥｕ模式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖??

?第１章緒論???模式轉(zhuǎn)換器的新穎之處在于通過引入同軸波導(dǎo)ＴＥＭ模式和矩形波導(dǎo)ＴＥ１（）模式，??有效隔離了兩圓波導(dǎo)端口、抑制了干擾模式對圓波導(dǎo)端口模式純度的影響，有??利于在寬頻帶范圍內(nèi)獲得高的模式轉(zhuǎn)換效率。然而上述兩種結(jié)構(gòu)內(nèi)部均存在多??次結(jié)構(gòu)突變，因此不適用于高功率條件下的....

圖１．５金屬插板長度可調(diào)的模式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)示意圖??

?第１章緒論???隨著可調(diào)高功率微波源技術(shù)的出現(xiàn)，單臺源的輸出微波頻率可實(shí)現(xiàn)在更寬??范圍內(nèi)調(diào)節(jié)［４８］，相應(yīng)地微波源后端的器件也應(yīng)具有更寬的頻響特性。２０１５年??Ａｓｈｉｓｈ?Ｃｈｉｔｔｏｒａ等人設(shè)計(jì)了兩種加載介質(zhì)結(jié)構(gòu)的模式轉(zhuǎn)換器［４９］４５１］，基本結(jié)構(gòu)及??內(nèi)部的電場矢量....

本文編號：3981662