隨著雷達與制導、電子對抗、可控核聚變、微波生物學、材料制造等技術(shù)和應(yīng)用的快速發(fā)展,毫米波頻段(30GHz-300GHz)逐漸成為科研和軍事領(lǐng)域爭奪的熱點,目前主要的發(fā)展趨勢是高頻率和高功率。目前,基于電子回旋諧振受激輻射理論的回旋行波管在增益、帶寬、功率等指標上相對于其他大功率信號源有著明顯的優(yōu)勢,技術(shù)已經(jīng)相對成熟并開始走向?qū)嵱�。然而回旋行波管的輸出模式不適合直接使用,必須將其轉(zhuǎn)化為更適合空間傳播的類高斯模式;另一方面,進入毫米波頻段以后,由于尺寸共度的問題,基模波導有著巨大的歐姆損耗且功率容量受到限制,不適合大功率毫米波的傳輸。因此基于過模波導的準光模式變換被提出。在過模波導結(jié)構(gòu)中,任何微小的邊界擾動都會激勵起寄生模式,造成效率的下降,同時寄生模式也會干擾后級系統(tǒng)的工作;此外,在過模情況下,仿真軟件計算緩慢,不適合用來設(shè)計過模器件,一般僅作為結(jié)果驗證使用。本論文主要基于耦合波理論,研究波導邊界條件的擾動造成波束的改變,編寫程序?qū)崿F(xiàn)寬帶過模波導模式變換器的快速設(shè)計與優(yōu)化。本文集中討論了適用于大功率毫米波傳輸鏈路的寬帶準光模式變換技術(shù),用以將回旋行波管輸出的大功率毫米波信號轉(zhuǎn)換成適合天線...

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 大功率準光模式變換的研究
        1.2.1 鏡面準光技術(shù)
        1.2.2 過模波導準光技術(shù)
    1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 耦合波理論
    2.1 軸線漸變的圓波導耦合波方程
    2.2 軸線漸變的橢圓波導耦合方程
    2.3 軸線漸變的不規(guī)則波導耦合方程
    2.4 口徑漸變波導的耦合方程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 寬帶過模波導彎頭
    3.1 橢圓波導模式耦合特性分析
    3.2 過模橢圓波導彎頭
        3.3.1 橢圓波導彎頭設(shè)計
        3.3.2 TE₀₁模式激勵器的設(shè)計
        3.3.3 橢圓波導彎頭測試
    3.3 雙頻雙模波導彎頭
        3.3.1 雙頻雙模波導彎頭的理論分析
        3.3.2 雙頻雙模波導彎頭的設(shè)計
        3.3.3 雙頻雙模波導彎頭加工測試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 簡并模式變換的研究
    4.1 簡并模式耦合特性分析
    4.2 兩種90度TE₀₁-TM₁₁模式變換器
        4.2.1 相位重匹配結(jié)構(gòu)靠近輸出端
        4.2.2 相位重匹配結(jié)構(gòu)靠近輸入端
        4.2.3 加工及測試
    4.3 TE₀₁-TM₁₁模式變換器的帶寬拓展研究
        4.3.1 波導軸線曲率分布的分析與優(yōu)化
        4.3.2 軸線優(yōu)化的TE₀₁-TM₁₁模式變換器測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 寬帶非簡并模式變換的研究
    5.1 迭代算法
    5.2 寬帶TE₀₁-TE₁₁模式變換器
        5.2.1 多頻迭代算法
        5.2.2 寬帶TE₀₁-TE₁₁模式變換器的設(shè)計
        5.2.3 寬帶TE₀₁-TE₁₁模式變換器的測試
    5.3 迭代算法共軸控制
        5.3.1 迭代算法共軸控制
        5.3.2 W波段共軸TE₀₁-TE₁₁模式變換器的設(shè)計
        5.3.3 W波段共軸TE₀₁-TE₁₁模式變換器測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 寬帶大功率饋源
    6.1 口徑面場分布法
    6.2 寬帶過模光滑饋源喇叭的設(shè)計
    6.3 喇叭測試
    6.4 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果



本文編號：3778561