桶形腔高阶模式激励器的研究

发布时间：2022-09-30 20:37

　　回旋管作为主要的高功率微波源,广泛应用于等离子体回旋共振加热、深空毫米波雷达、毫米波通信等领域,是国内外的研究热点。现代回旋管通常工作在高阶旋转体模,并通过内置准光模式变换器将其转化为适合直接应用的准高斯模。为验证回旋管准光模式变换器装配前的性能,通常需要对该模式变换器进行低功率激励测试。在这种测试中,高阶模式激励器的纯度对于测试的可信性起着至关重要的作用。因此,研制高纯度的高阶模式激励器显得十分重要。同时,圆极化馈源作为桶形腔高阶模式激励器系统的重要组成部分,其性能的好坏直接决定系统的性能优劣。因此,紧凑型圆极化馈源的设计也应同步进行。本文利用小孔衍射理论、同轴腔体选模特性、移相元加载等技术,对桶形腔高阶模式激励器和紧凑型圆极化馈源的设计进行了理论分析、数值计算和电磁仿真。主要工作和研究成果如下:1.编制了分析开放式同轴谐振腔特性的数值计算程序。利用该程序分析了三段式同轴腔中高阶TE_5,3模的场纵向分布,谐振频率及品质因数,计算得到腔体最优结构参数,为后续桶形腔高阶模式激励器的研究提供一定的基础。HFSS仿真结果与计算结果具有良好的一致性。2.文献[1]中提出了... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 研究背景及意义
    §1.2 课题研究历史和现状
        §1.2.1 高阶模式激励器研究概况
        §1.2.2 圆极化馈源研究概况
    §1.3 论文的主要内容及章节安排
第二章 基本理论
    §2.1 谐振腔的基本理论
    §2.2 开放式同轴谐振腔的基本理论
        §2.2.1 缓变截面同轴腔的一般理论
        §2.2.2 缓变截面同轴腔的数值求解算法
    §2.3 准光传输理论
    §2.4 本章小结
第三章 螺旋分布孔高阶旋转模式激励器的研究
    §3.1 开放式同轴腔的设计
        §3.1.1 同轴腔体的设计原理
        §3.1.2 缓变截面同轴腔的数值计算
        §3.1.3 缓变截面同轴腔的仿真验证
    §3.2 激励源的选择
    §3.3 螺旋分布孔的排列
        §3.3.1 小孔衍射理论
        §3.3.2 螺旋分布孔的排列方式
    §3.4 模式抑制器
    §3.5 TE11-TE53模式激励器的整体设计
    §3.6 激励器的容差分析
    §3.7 本章小结
第四章 紧凑型圆极化馈源的研究
    §4.1 圆波导圆极化馈源理论基础
        §4.1.1 圆波导基本理论
        §4.1.2 圆极化波的基本理论
    §4.2 改进型阶梯形介质片圆极化器的设计
        §4.2.1 工作原理
        §4.2.2 结构设计与讨论
        §4.2.3 结果分析
    §4.3 改进型扇形槽圆极化器的设计
        §4.3.1 工作原理
        §4.3.2 结构设计与讨论
        §4.3.3 结果分析
        §4.3.4 容差分析
    §4.4 圆极化馈源与桶形腔高阶模式激励器的联合仿真
    §4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于串联谐振腔的高性能光电振荡器[J]. 黄港膑,王菊,王文睿,贾石,于晋龙.  物理学报. 2016(04)
[2]高阶圆波导模式圆极化器的研究[J]. 吴泽威,李浩,付华,徐建华,李家胤.  红外与毫米波学报. 2014(06)
[3]基于波导模式变换的圆波导TE62模式激励器的研究[J]. 沈文渊,王虎,耿志辉,杜朝海,刘濮鲲.  物理学报. 2013(23)
[4]X波段高功率微波TE11模圆极化器[J]. 张治强,方进勇,李佳伟,黄惠军,王康懿,宋志敏,黄文华,焦永昌.  强激光与粒子束. 2011(07)
[5]波导型开放式谐振腔的一种数值解法[J]. 于明,徐承和.  电子学报. 1982(01)
[6]旋转对称波导型开放式谐振腔的一般理论[J]. 周乐柱,徐承和,龚中麟.  物理学报. 1981(02)
[7]缓变波导开放谐振腔的理论分析[J]. 李强法.  物理学报. 1980(11)

博士论文
[1]高功率毫米波准光传输器件研究[D]. 吴泽威.电子科技大学 2015
[2]高功率毫米波模式变换和传输关键技术的研究[D]. 于新华.电子科技大学 2010
[3]高功率微波传输线及模式变换研究[D]. 牛新建.电子科技大学 2003



本文编号：3684236