【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,HPM技術在軍事應用的牽引下得到了飛速的發(fā)展。隨著應用領域和功能的不斷擴展,對HPM功率水平的要求日益增加。單個HPM源受到物理機制以及工藝條件的約束存在上限,功率合成是解決上述問題,滿足應用系統發(fā)展要求的重要技術途徑。利用頻率特性差異的非相干功率合成是HPM合成技術的核心發(fā)展方向之一,國內外學者開展了大量的研究工作。然而當前此類研究的重點多為同頻段內相近的兩個或者多個頻點之間的合成,而對諸如X波段和Ku波段這種跨越幾乎一個倍頻的同極化非相干HPM功率合成鮮有報道。本文針對X和Ku波段的同極化HPM合成技術開展研究,首先歸納了國內外對高功率微波合成技術的研究現狀,詳細分析并給出了這種跨波段雙頻合成的可能技術途徑,對合成技術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計方案,論文研究并克服了以下幾個具體的難題:1、通過對比圓波導與同軸波導的傳輸特性,指出同軸波導在模式隔離方面的優(yōu)勢,并利用特定內外半徑比的同軸波導結構解決了過模濾波器設計中功率容量與模式競爭的技術矛盾;2、通過對比同軸波導中TEM模式與高階模式的色散特性,指出通過改變同軸內導體半徑,改變高階模式傳播常數,調諧高階模式諧振頻率的方法解決了過模濾波器寄生通帶抑制問題;3、從功率容量與濾波器腔體Q值之間的物理關系出發(fā),提出通過降低Q值,增大各諧振腔之間的耦合量,適當擴展工作帶寬的方法,進一步提高了濾波器的功率容量;4、利用過模徑向波導的角向對稱傳輸特性,實現了X、Ku波段高效率合成器的設計,克服了傳統分支波導合成結構帶來的高階模式寄生問題。最終設計的雙工器較好地實現了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 級磁控管功率合成示意學石成才等人對相對論返波管的兩個相同的相對論返波管放在一的形狀如圖 1-3 所示，其中耦合兩個相對論返波管通過互耦等同輸出功率比單管單獨工作時輸出 1-2 S 相對論返波管相干合成示意圖

電子科技大學碩士學位論文圖 1-1 S 波段 GW 級磁控管功率合成示意圖[1大學石成才等人對相對論返波管的相干，將兩個相同的相對論返波管放在一起，合孔的形狀如圖 1-3 所示，其中耦合孔縫面，，兩個相對論返波管通過互耦等同鎖相，總輸出功率比單管單獨工作時輸出的
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN015

【參考文獻】

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本文編號：2660224