检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与毫米波学报 2021年第6期40卷 768-777页

作者：杨晨郭炜李志贤焦梦龙张志强罗积润朱敏中国科学院空天信息创新研究院高功率微波源与技术重点实验室北京100094 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

基于开放式谐振腔及准光学模式变换理论,设计并实现了一种应用于回旋管振荡器冷测的高阶模式激励器。以140 GHz、TE_(28,8)模工作为例,通过计算机编程控制三维移动测量平台和网络分析仪完成了相应的实验测量。当模拟仿真获得在谐振腔激... 详细信息

基于开放式谐振腔及准光学模式变换理论,设计并实现了一种应用于回旋管振荡器冷测的高阶模式激励器。以140 GHz、TE_(28,8)模工作为例,通过计算机编程控制三维移动测量平台和网络分析仪完成了相应的实验测量。当模拟仿真获得在谐振腔激起频率为140.179 GHz、Q值为855、输出场分布与TE_(28,8)模的相关性为90.9%时,对应设计构建模式激励器完成的冷测结果频率为140.155 GHz、Q值为876、横向电场明显具有TE_(28,8)的特征,为回旋管振荡器研究和设计过程检验提供了一个有效的实验平台。

关键词：开放式谐振腔高阶体模准光学模式变换模式激励器冷测

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V波段圆波导TE_(01)模式激励器

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强激光与粒子束 2014年第6期26卷 114-118页

作者：付华李浩姜利辉吴泽威李天明电子科技大学物理电子学院成都610054

V波段圆波导TE01模式激励器由矩形TE10模式到矩形TE20模式变换器和矩形TE20模式到圆波导TE01模式变换器组成。采用H面(磁面)转弯激励的方式实现矩形TE10模式到矩形TE20模式的变换;根据圆波导TE01模式的场分布特性,引入过模波导实现了矩... 详细信息

V波段圆波导TE01模式激励器由矩形TE10模式到矩形TE20模式变换器和矩形TE20模式到圆波导TE01模式变换器组成。采用H面(磁面)转弯激励的方式实现矩形TE10模式到矩形TE20模式的变换;根据圆波导TE01模式的场分布特性,引入过模波导实现了矩形TE20到圆波导TE01的变换。计算结果表明设计的激励器转换效率在95%以上;模式纯度在98%以上的相对带宽可达4.2 GHz;其中在43.4 GHz处的最大转换效率为99.08%,纯度为99.20%。

关键词：模式转换器 V波段圆波导TE01模式模式激励器

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螺旋分布孔高阶旋转模式激励器的设计（英文）

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强激光与粒子束 2019年第8期31卷 18-24页

作者：于新华叶顺涛付文杰牛新建桂林电子科技大学认知无线电和信号处理重点实验室广西桂林541004 四川省太赫兹科学与技术重点实验室四川成都610054

针对Danilov(2007)提出的高阶模式激励器纯度未知和设计思路模糊的不足,介绍了一种改进型螺旋分布孔高阶旋转模式激励器,以实现同轴TE1,1 模式到圆波导TE 5,3 模式的高纯度转换。根据不均匀弦方程,编制了数值计算程序对同轴腔体结构参... 详细信息

针对Danilov(2007)提出的高阶模式激励器纯度未知和设计思路模糊的不足,介绍了一种改进型螺旋分布孔高阶旋转模式激励器,以实现同轴TE1,1 模式到圆波导TE 5,3 模式的高纯度转换。根据不均匀弦方程,编制了数值计算程序对同轴腔体结构参数进行了优化计算,使工作模式能够有效谐振。基于小孔衍射理论以及PEC表面的电场边界条件,详细研究了螺旋分布孔的排列方式和模式抑制器的工作原理。数值计算和仿真结果表明:在中心频率30 GHz附近,TE 5,3 模式激励器的模式纯度高达97.4%,转换效率为96.1%。设计的高阶模式激励器相对于Danilov的结构具有纯度高和紧凑的性能。

关键词：模式激励器高阶旋转模式螺旋分布孔同轴谐振腔

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紧凑型高阶回旋管模式激励器初步研究

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微波学报 2010年第S2期26卷 109-112页

作者：赵晓娜李天明李浩电子科技大学国家863计划强辐射重点实验室成都610054

为了模拟回旋管输出的TE_(62)模,需要设计一个模式激励器。文中采用同轴波导谐振腔结构,通过选择合适的内外导体半径比及腔体尺寸,来获得纯度较高的TE_(62)模。并使用HFSS软件对腔体进行了仿真,仿真计算结果与理论值相吻合,表明这种结... 详细信息

为了模拟回旋管输出的TE_(62)模,需要设计一个模式激励器。文中采用同轴波导谐振腔结构,通过选择合适的内外导体半径比及腔体尺寸,来获得纯度较高的TE_(62)模。并使用HFSS软件对腔体进行了仿真,仿真计算结果与理论值相吻合,表明这种结构是可行的。

关键词： TE62 模式激励器同轴腔 HFSS

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桶形腔高阶模式激励器的研究

桶形腔高阶模式激励器的研究

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作者：叶顺涛桂林电子科技大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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TE5,3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]中提出了一种设计高阶模式激励器的方法,但是作为激励器最重要的性能指标——模式纯度却未提到,并且由于其描述过于简短导致设计思路比较模糊。因此,本文介绍了一种改进型螺旋分布孔高阶旋转模式激励器,详细研究了该激励器的设计原理,完整地分析了模式转换的整个过程。着重分析了如何利用数值计算程序确定同轴腔体结构参数,并研究了螺旋分布孔的排列方式和模式抑制器的工作原理。数值计算和仿真结果表明:在中心频率30GHz附近,TE5,3模式激励器的模式纯度高达97.4%,转换效率为96.1%。相对于文献[1],本文设计的高阶模式激励器具有纯度高和紧凑的性能。3.紧凑型圆极化馈源的研究。围绕紧凑型这一主题,根据本文研究的桶形腔高阶模式激励器的要求,利用移相元加载技术实现相位调控,设计了两种工作在Ka波段的圆极化馈源:阶梯型介质片圆极化器和扇形槽圆极化器。仿真结果表明,设计的圆极化馈源具有紧凑、轴比低和结构简单的性能。同时,将设计的扇形槽圆极化馈源应用到桶形腔高阶模式激励器中。联合仿真结果表明,所设计的高阶模式激励器及圆极化馈源具有实际应用价值。

关键词：模式激励器高阶旋转模式螺旋分布孔同轴腔圆极化馈源

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回旋管冷测用模式激励器的研究与设计

回旋管冷测用模式激励器的研究与设计

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作者：沈文渊中国科学院大学

学位级别：硕士

回旋管在毫米波雷达、受控热核聚变的等离子体加热、材料处理和生物医学等领域具有重要的应用价值。等离子体加热用兆瓦级回旋管为了提高功率容量通常工作在高阶边廊模或高阶体模（如TE62，TE22,6，TE37,15等），这类回旋管的高频互作... 详细信息

回旋管在毫米波雷达、受控热核聚变的等离子体加热、材料处理和生物医学等领域具有重要的应用价值。等离子体加热用兆瓦级回旋管为了提高功率容量通常工作在高阶边廊模或高阶体模（如TE62，TE22,6，TE37,15等），这类回旋管的高频互作用电路及其准光模式变换器系统在安装之前通常需要进行冷测，而冷测中需要高纯度的目标模式作为待测器件的输入信号。本文对用于冷测的高阶模式激励器进行了全面的研究，通过波导模式激励法和准光模式激励法分别研究和设计了工作于W波段的TE62模式激励器，完成了TE62波导模式激励器加工和初步测试工作。这些工作可以作为回旋管高阶模式激励器设计的参考，有助于推动高功率回旋管的研究工作。论文的主要工作和创新之处如下:\n 1.基于不规则波导模式匹配法以及缓变波导中电磁波模式耦合理论，研究了一种W波段圆波导TE62模式激励器。该波导模式激励器采用矩形波导TE10模通过侧壁耦合馈入同轴波导，利用同轴波导的选模特性激励TE61模式;随后利用轴向半径周期微扰的圆波导实现TE(Ο)61-TE(Ο)62模式变换，并编写程序实现模式激励器设计中的结构优化。采用FEKO软件对分段设计的TE(Ο)10-TE(☉)61-TE(Ο)62模式变换链进行了整体仿真，计算结果表明:在中心频率95GHz处，TE62模式的转换效率达到94.5％，模式纯度为98.16％。对模式激励器测试的结果表明，实测结果与设计结果基本吻合。\n 2.设计了一种用于回旋管准光模式激励器系统的三段式同轴谐振腔，该谐振腔利用同轴开放腔的选模特性将输入的微波功率转换为TE62模式输出。基于缓变截面波导理论研究了同轴谐振腔激励TE62模式的机理;编写程序求解了同轴波导中TE模式的特征根和不均匀弦方程;给出了TE62模谐振腔的设计参数并得到腔体谐振频率及Q值;采用电磁仿真软件对其进行仿真计算，仿真结果表明:腔体TE62模谐振频率为94.8GHz，与程序计算结果基本一致。\n 3.研究了准光模式激励器通过波纹喇叭天线、准抛物柱面反射器和同轴开放式谐振腔激励高阶目标模式的原理;分析了W波段波纹喇叭天线产生准高斯模式HE11的过程;利用几何射线法研究了曲面反射器作为腔体辐射馈源的设计方法;同时还优化设计了中心频率为94.8GHz，工作模式为TE62模的准光模式激励器，采用三维电磁仿真软件FEKO仿真计算结果表明该模式激励器在94～96GHz频率范围内目标模式的纯度超过95％，系统效率达到34％。

关键词：回旋管模式激励器同轴谐振腔功率容量光模式变换器缓变波导

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毫米波模式激励器研究

毫米波模式激励器研究

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作者：付华电子科技大学

学位级别：硕士

众所周知,回旋管的工作模式通常为圆波导TEo1或者高阶圆极化TEmn模式,在回旋管的设计与实验过程中,往往需要对谐振腔的Q值和频率、输出窗传输反射特性,以及回旋管的配套模式变换器组件进行测试,这样往往需要特定的模式激励器来模拟回旋... 详细信息

众所周知,回旋管的工作模式通常为圆波导TEo1或者高阶圆极化TEmn模式,在回旋管的设计与实验过程中,往往需要对谐振腔的Q值和频率、输出窗传输反射特性,以及回旋管的配套模式变换器组件进行测试,这样往往需要特定的模式激励器来模拟回旋管的工作模式。本论文针对波导型模式激励器和准光型模式激励器作了大量的理论研究,分别设计了工作模式为TEo1模的波导型模式激励器以及工作模式为圆极化TE62模的准光型模式激励器,设计加工的模式激励器已经成功应用于教研室的科研试验中。本文所做的主要工作如下：1、根据微波传输系统内导行波的基本特征和传输系统的特点,利用电路知识,分别设计了基于三种不同机理的矩形TE1o到矩形TE20的模式激励器。2、利用不规则波导模式耦合理论以及微扰理论设计矩形TE20到圆波导TEo1模式激励器。3、对三种基于不同激励方式所设计的矩形TE1o到圆波导TE01模式激励器进行整体仿真优化,得到圆波导TEo1模式激励器的转换效率分别为99.03%、99.12%、98.68%。4、通过微波暗室近场测试平台以及矢量网络分析仪对三个波段的TEo1模式激励器进行实物测试。实验表明,测试结果与仿真结果具有较好的一致性。5、根据同轴波导的选模特性,编写Matlab程序计算出模式的本征值与同轴腔内外半径比关系图,从而确定适合的内外半径。为了进一步增加模式的隔离度,采用开放性谐振腔的选频选模特性,根据不均匀弦方程及其边界条件,编写Matlab程序确定三段开放性谐振腔的腔体结构尺寸。根据准光传输理论和几何光学理论,设计了准抛物面镜,设计的准光TE61模式激励器在94.2 GHz处的模式纯度为90.55%。6、根据半径渐变耦合理论,设计TE61-TE62模式变换器,该模式变换器在94.2GHz处的模式转换效率为98.92%。7、连接准光TE61模式激励器与TE61-TE62模式变换器,得到在94.2 GHz处的圆极化TE62模式的纯度为90.03%。

关键词：模式激励器准光回旋管耦合波理论

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宽带圆波导TM01模式激励器研究

宽带圆波导TM01模式激励器研究

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作者：金磊电子科技大学

学位级别：硕士

在高功率微波器件应用中,不同器件、不同接口之间的连接问题非常普遍,当所需波形的模式和已有波形的模式不同时,通常采用模式变换器进行过渡连接。而模式激励器作为模式变换器的一种,要求输出模式纯度更高,作为特定模式激励源使用。论... 详细信息

在高功率微波器件应用中,不同器件、不同接口之间的连接问题非常普遍,当所需波形的模式和已有波形的模式不同时,通常采用模式变换器进行过渡连接。而模式激励器作为模式变换器的一种,要求输出模式纯度更高,作为特定模式激励源使用。论文提出并研究了一种X波段紧凑型全波导带宽TM01模式激励器,输入为标准矩形波导BJ100,工作带宽覆盖8.2GHz-12.5GHz,回波损耗约等于20dB,模式输出纯度(Pout(TM01)/Pout)高于99.5%。该模式激励器将用于X波段高功率微波传输器件参数测试。为满足课题指标参数需求,该模式激励器设计基本思路为链路变换式,变换模式序列为矩形波导TE10-同轴TEM-圆波导TM01-输出圆波导,同时为满足输出不同圆波导口径参数需求,还设计了口径过渡器。具体工作如下三个方面:1.详细分析介绍了多节阻抗匹配理论以及二项式和切比雪夫四分之一波长多节阻抗变换器的分析和计算方法,用于矩形波导阶梯过渡设计,以缩短变换长度。2.为提高模式变换器整体结构稳定性,综合分析矩形-同轴变换结构的激励方式,在保证带宽和变换效率前提下,选择过模同轴线结构,大幅度加粗同轴线内导体直径;同时优化结构,抑制高次模式的产生。3.对比分析同轴TEM和圆波导TM01场分布特性,采用内导体探针激励方式完成同轴TEM到圆波导TM01模式高效变换;为实现更大输出口径连接,使用阶梯型圆波导输出结构,不仅较大程度的缩短了器件长度,使变换器更加紧凑,而且还更有效抑制杂模输出,提高了大口径TM01模输出纯度。4.制定加工方案,对模式激励器进行实物加工,并且利用实验室近场测试平台完成模式激励器的输出模式场分布进行测试;使用矢量网络分析仪对变换器的插损和反射特性进行测试。结果表明,变换器在8.2GHz-12.5GHz全工作频带内的回波损耗约等于20dB,插损低于0.4dB。

关键词：模式激励器粗同轴高纯度高效率

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HE11准光模式激励器研制

HE11准光模式激励器研制

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2011年全国微波毫米波会议

作者：屈劲陈鑫余川中国工程物理研究院应用电子学研究所高功率微波技术实验室

介绍了HE11准光模式激励器的设计和测试结果。HE模式激励器由一个波纹喇叭和两个相位修正镜面构成,结构紧凑,可以将波纹喇叭辐射的束腰半径6mm的高斯束转换为束腰半径9.2mm的高斯束,测试结果表明高斯束的标量含量大于99%,矢量含量大于96%。

关键词：模式激励器准光相位修正镜 HE11

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紧凑型高阶回旋管模式激励器初步研究

紧凑型高阶回旋管模式激励器初步研究

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2010年全国电磁兼容会议

作者：赵晓娜李天明李浩电子科技大学国家863计划强辐射重点实验室

为了模拟回旋管输出的TE模,需要设计一个模式激励器。文中采用同轴波导谐振腔结构,通过选择合适的内外导体半径比及腔体尺寸,来获得纯度较高的TE模。并使用HFSS软件对腔体进行了仿真,仿真计算结果与理论值相吻合,表明这种结构是可行的。

关键词： TE62 模式激励器同轴腔 HFSS

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