波束调控准光功率合成研究

发布时间：2024-06-03 05:43

　　随着毫米波技术向着频率更高的短毫米波波段和亚毫米波波段的不断发展,高功率源成为决定毫米波系统性能的关键部件。虽然电真空器件已经在毫米波段有较大的连续波输出功率,但是却存在着体积大、笨重、辅助设备庞大、成本高等不足,在要求小型化、轻型化的航空航天等领域不好应用。因此,小型紧凑的固态高功率源在航空航天等领域具有真空源难以替代的优势。然而,由于固态器件自身的物理特性,其输出功率随着工作频率的升高而减小,这导致单一固态器件无法提供满足毫米波系统所要求的输出功率。为了利用固态器件紧凑简单、体积轻小的优点,我们必须通过功率合成技术来让固态器件在毫米波波段提供较高的输出功率以满足系统应用的要求。目前而言,功率合成技术主要分为两大类:电路功率合成技术与空间功率合成技术。由于在短毫米波波段及亚毫米波波段,相应的规则金属波导(如矩形波导、圆波导)、微带线等传统导波系统都存在尺寸小、功率容量低、损耗大、难加工和价格贵等缺点和不足,这导致采用传输线方式的电路功率合成技术在太赫兹波段无法应用。而毫米波准光技术则是利用电磁波可以在空间无损耗地聚束传播这一特性,不仅损耗低、功率容量高,而且能够多极化、多波束工作,在...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1十二路径向波导功率合成分配网络模型

东南大学窦文斌教授和陈明勇给出了一种基于径向波导的功率合成方案，研究设计了工作在Ka波段的十二路径向波导-同轴探针形式的空间功率合成分配网络。其结构示意图如下图1-1所示。在32.7~38.8GHz的频带内，该合成网络的插入损耗小于0.065dB，回波损耗小于-20dB，且在31....

图1-2基于波导透镜的准光功率合成网络

东南大学窦文斌教授和陈明勇设计了一种W波段基于波导透镜的准光功率合成网络，该准光功率合成网络在91.8GHz～97.1GHz内实现了回波损耗小于-18.5dB，插入损耗小于0.06dB，其结构如图1-2所示[8][33]。(a)(b)图1-2基于波导透镜的准光功率合成网络（....

图1-3极化栅准光功率合成网络示意图

合成效率为71.2%[3][31]。南大学窦文斌教授和陈明勇设计了一种W波段基于波导透镜光功率合成网络在91.8GHz～97.1GHz内实现了回波损耗小.06dB，其结构如图1-2所示[8][33]。(a)(b)图1-2基于波导透镜的准光功率合成网络（a）功率合成网络模型；....

图1-4玄倩倩准光功率合成网络

东南大学窦文斌教授和玄倩倩利用多个椭球面反射镜和环焦抛物面反射镜对高斯束进行引导、变换，最终将4路波束合成为单束波束输出，其合成效率最高为86.34%，高斯耦合效率高达94%，其准光功率合成网络如下图1-4所示[4][44]。该准光功率合成网络的合成效率虽然很高，但是一次最多只能....

本文编号：3988265