宽带脊波导无源器件的研究

发布时间：2022-10-11 14:26

　　传统的无源波导器件有TE/TH型功分器、波导魔T、定向耦合器和滤波器等。目前这些器件发展面临几个主要局限:首先,受到单模传输条件的限制,很多波导器件的相对工作带宽较窄,致使高频微波的宽带优势得不到充分发挥;其次,波导器件多为三维结构,互相之间需要用法兰盘连接。同一系统中如需多个波导器件,连接的难度将会增加;最后,波导器件多为刚性器件（柔性波导由于价格昂贵,普遍应用可能性很小）,在设计和装配过程中,弯曲和扭转都比较困难。以上情况一定程度上限制了微波系统的发展。因此,研究宽带、小型化的波导器件将成为微波系统发展的必然需求。本论文的主要工作为利用脊波导展宽常用无源波导器件的工作带宽,同时从器件的准平面化、输出相位差、端口方向一致性、功率容量等多方面提升器件的性能。论文主要创新点可总结为以下五个方面:1、实现反相位输出的宽带波导功分器。与传统结构的功分器相比,该结构可在端口互相平行布置后实现宽带等幅反相位输出,可应用于相控阵天线等有反相位需求的微波器件中。它由波导T形结的输入端口绕其轴线旋转90°得到,通过添加多级脊波导匹配器,实现了较宽的工作带宽。2、研究波导器件结构准平面化的设计方法。文章... 

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的意义
    1.2 宽带波导无源器件的发展简介
        1.2.1 宽带波导功分器与定向耦合器
        1.2.2 宽阻带波导谐波抑制器
    1.3 论文的主要内容和创新性
第二章 与论文工作相关的理论和技术
    2.1 主要波导传输线
        2.1.1 矩形波导
        2.1.2 矩形脊波导
    2.2 主要匹配技术
    2.3 波导器件的功率容量
        2.3.1 影响矩形脊波导功率容量的主要因素
        2.3.2 功率容量因子
    2.4 部分测试配件
        2.4.1 超宽带同轴脊波导转接器
        2.4.2 过模波导宽带TE_(20)模式功分器
第三章 反相输出的准平面宽带波导功分器研究
    3.1 研究方法及设计目标
    3.2 TEH型准平面宽带波导功分器研究
        3.2.1 结构
        3.2.2 模拟计算和优化
        3.2.3 实物测试
    3.3 THE型准平面波导功分器研究
        3.3.1 结构
        3.3.2 模拟计算和优化
        3.3.3 实物测试
    3.4 总结与对比
第四章 准平面宽带波导魔T功分器研究
    4.1 研究方法及设计目标
    4.2 准平面宽带魔T功分器基本结构
    4.3 模拟计算和设计拓展
        4.3.1 初始结构
        4.3.2 结构的优化
        4.3.3 四路功分器设计
    4.4 准平面宽带魔T功分器的测试
    4.5 总结与对比
第五章 平行输出的宽带波导TE_(01)-TE_(20)模式转换器研究
    5.1 研究方法及设计目标
    5.2 平行输出的宽带波导模式转换器基本结构
    5.3 模拟计算和优化
        5.3.1 初始结构
        5.3.2 结构的优化
    5.4 模式转换器的测试
    5.5 总结与对比
第六章 双通道宽阻带波导谐波抑制器研究
    6.1 研究方法及设计目标
    6.2 电容加载波导谐振腔分析
    6.3 单通道脊波导谐波抑制器
        6.3.1 基本结构
        6.3.2 电容加载波导谐振腔的参数选取
        6.3.3 结构的优化
    6.4 双通道脊波导谐波抑制器
        6.4.1 初始结构
        6.4.2 结构的优化
    6.5 双通道脊波导谐波抑制器测试
    6.6 总结
第七章 宽带四脊方波导定向耦合器设计
    7.1 研究方法及设计目标
    7.2 脊孔耦合结构研究
        7.2.1 脊孔耦合基本结构
        7.2.2 脊孔尺寸对耦合强度的影响
    7.3 宽带四脊方波导定向耦合器的结构
    7.4 四脊方波导定向耦合器的计算和优化
    7.5 总结
第八章 总结与展望
    8.1 本论文主要研究内容总结
    8.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新颖的脊波导功分器[J]. 张晓峰,王锡良,曹晋,罗旭荣.  电子元件与材料. 2010(12)
[2]PBG结构在微带低通滤波器中的应用[J]. 张翼,陈建荣.  空间电子技术. 2005(03)

硕士论文
[1]高功率波导谐波抑制器的研究[D]. 赵鹏.电子科技大学 2015
[2]脊波导定向耦合器的设计与研究[D]. 蒋平英.电子科技大学 2007



本文编号：3690735