高功率TM_(01)在线选模耦合装置设计

作     者：张立刚 谭维兵 李小泽 朱晓欣 胡祥刚 Zhang Ligang;Tan Weibing;Li Xiaoze;Zhu Xiaoxin;Hu Xianggang

作者机构：西北核技术研究所先进高功率微波技术重点实验室西安710024 

出 版 物：《强激光与粒子束》 (High Power Laser and Particle Beams)

年 卷 期：2025年第37卷第1期

页      面：147-154页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070204[理学-等离子体物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(12175182) 国家高技术发展计划项目 

主　　题：高功率微波 微波测量 TM_(01)模选模圆波导耦合器 魔T 

摘      要：针对传统高功率微波在线测量装置寄生模式抑制度低、测量精度易受到寄生模式干扰的问题,提出了一种高功率TM_(01)模式选模耦合装置。由于相对论返波管阴极发射角向不均匀性会产生非对称模式,而传统的单臂多孔圆波导耦合器无法解决其他非对称模寄生耦合干扰的问题,往往导致检测波形畸变、耦合度判断偏差,严重影响对返波管TM_(01)模输出功率在线评估的准确性。为此,将四臂多孔耦合结构与基于魔T的TM_(01)选模网络相结合,提出了一种新颖的在线选模耦合装置,利用不同波导模式场结构区别实现了TM_(01)模式与其他寄生模式的差异化耦合,解决了因寄生模式干扰引起的在线测试功率不准的问题。仿真结果表明,提出的新型耦合器对TM_(01)模耦合强度相对于其他模式高出20 dB以上,高功率实验中测得在线测试波形及功率与辐射场测试波形及功率符合较好,耦合稳定性得到明显提高。