基于回旋管外接的模式變換器鏈路設計.pdf

1、在現(xiàn)代的毫米波通信、相控陣雷達和廣播衛(wèi)星無線系統(tǒng)通信中，為了高效率的傳輸、發(fā)送和測量高功率微波，高效率的模式變換器起到了首要和關鍵的作用，因此模式變換器的設計受到了人們廣泛的關注。本文將對兩種模式變換器的設計進行研究。
　　本文的研究內容主要包括以下幾個方面：
　　1.對于本文的理論部分進行了介紹，通過耦合傳輸線方程組來導出耦合波方程組，采用正交函數(shù)的展開理論形成了耦合波理論。對于彎曲圓波導模式變換器進行了簡化理論分析，推導

2、出了模式變換器的輸出功率表達式、兩種模式之間的耦合系數(shù)和耦合臨界角。接著對于單級突變結構波導和兩級突變結構波導進行了分析，由公式推導了它們散射矩陣的具體值。
　　2.根據(jù)彎曲圓波導耦合理論和規(guī)則圓波導突變結構模式匹配法，第三章利用MATLAB軟件編寫的相關數(shù)值計算程序得到波導模式轉換結構的優(yōu)化參量，并依此為基礎設計了一個工作在24.13GHz的TE01-HE11圓波導模式轉換器，該系統(tǒng)主要由三部分組成：一個TE01-TE01的過渡

3、器，TE01-TE11和TE11-HE11的圓波導模式轉換器。然后使用CST軟件對模型進行了仿真和驗證，并且對實物進行了加工。通過實物冷測的結果表明，該模式轉換系統(tǒng)頻率有5％的帶寬、轉換效率超過了99%。計算結果、仿真結果和實物冷測結果是一致的。
　　3.軸線彎曲過模圓波導模式轉換器是一種非常復雜的器件，針對回旋行波管(輸出功率在100-200kW的TE0n模)高功率過模輸出的特點。第四章以TM11模為中介模式，設計了一種TE01