回旋管准光模式变换器的设计与优化

发布时间：2017-09-16 17:43

  本文关键词：回旋管准光模式变换器的设计与优化

  更多相关文章： 高功率回旋管 准光模式变换器 Denisov辐射器 镜面系统 相位校正

【摘要】：随着高功率微波技术的发展以及ITER计划的展开,高功率微波源朝更高功率和更高频率的方向发展,并且高功率回旋管作为微波源已经越来越受到人们的重视。对于回旋管中的高阶工作模式,普通的波导模式变换器已经不再适用,发展研究准光模式变换器已经变成一种趋势。国外对准光模式变换器的研究已经日臻成熟,而国内对该技术的研究才刚起步,不过近些年国家已经加大对该技术的重视。本文主要研究高功率回旋管(输出功率达到MW级)中的准光模式变换器。本论文首先分析了该论文的研究背景和意义,对回旋管的工作原理及其应用做了简单介绍,并对波导模式变换器和准光模式变换器做了详细分析。对目标场分布高斯分布做了简介,并对高斯基模场分布特性作了分析。基于几何光学理论对圆波导辐射器内的波束传播特性进行分析。对Vlasov辐射器和Denisov辐射器工作原理进行了理论推导,并设计了相同工作频率和相同工作模式的Vlasov辐射器和Denisov辐射器,进行了特性比较。对于镜面系统基于几何光学理论构造了准椭圆柱面镜和椭圆抛物面镜的结构,对矢量衍射理论和相位校正理论进行了详细分析,并对标量转换效率和矢量转换效率进行了介绍。结合数值模拟程序和电磁仿真软件设计了一款工作频率140GHz,工作模式TE22,6的Denisov准光模式变换器,经过数值模拟优化得到Denisov辐射器和镜面系统的结构,并进行数值仿真和电磁仿真,通过比对表明数值仿真结果和电磁仿真结果相一致。对输出窗处的场分布在幅度和相位上进行分析,得到该场分布的束腰半径、基模高斯含量、相位分布情况、转换效率等参数特性。最后分析在准光模式变换器结构以及回旋管高频结构固定时,当Denisov辐射器内八个卫星模式作为激励对输出窗处场分布的影响。
【关键词】：高功率回旋管 准光模式变换器 Denisov辐射器 镜面系统 相位校正
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN12
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 回旋管简介与应用10-12
• 1.3 模式变换器的研究现状12-15
• 1.4 论文的主要内容15-17
• 第二章 辐射器理论研究与设计17-34
• 2.1 高斯波束简介17-20
• 2.2 电磁仿真软件FEKO简介20-23
• 2.3 几何光学基本理论23-26
• 2.4 Vlasov辐射器的设计26-28
• 2.5 Denisov辐射器模式耦合理论及设计28-32
• 2.6 小结32-34
• 第三章 聚焦镜面系统理论研究34-43
• 3.1 准椭圆柱面镜结构设计35-37
• 3.2 椭圆抛物面镜结构设计37-38
• 3.3 矢量衍射理论38-39
• 3.4 相位校正原理39-42
• 3.5 小结42-43
• 第四章 准光模式变换器的设计和分析43-60
• 4.1 140GHz TE22,6 模准光模式变换器设计43-52
• 4.2 140GHz TE22,6 模准光模式变换器结果分析52-58
• 4.3 小结58-60
• 第五章 总结60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宋刚永;聂开俊;;W波段准光模式变换器的优化仿真设计[J];信息技术;2010年11期

2 王鸿昶,钱书珍;螺旋耦合H°_(01)—H°_(02)模式变换器的若干问题[J];电子科学学刊;1983年02期

3 张靖华;大功率同轴扇形模式变换器[J];中国科学技术大学学报;1988年01期

4 钱书珍,刘刚;开槽耦合型H_(01)~ο，

本文编号：864520