高功率準(zhǔn)光模式變換器設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，隨著強(qiáng)流相對(duì)論電子技術(shù)的進(jìn)步，高功率微波的研究的到了很好的發(fā)展，其輸出功率和能量有了很大提高。對(duì)于工作在高階模的高功率回旋管，傳統(tǒng)的模式轉(zhuǎn)換器已很難滿足要求，因此能集成到回旋管內(nèi)部的準(zhǔn)光模式轉(zhuǎn)換器的相關(guān)研究變得十分必要。
　　國外對(duì)準(zhǔn)光模式變換器的研究起步較早，相關(guān)的理論比較成熟，而國內(nèi)的相關(guān)研究才剛開始。本文對(duì)準(zhǔn)光模式變換器的相關(guān)理論做了比較詳細(xì)的研究，對(duì)階梯型和斜切型Vlasov輻射器，以及Denisov輻射器的輻射特

2、性做了詳細(xì)對(duì)比。并對(duì)模式轉(zhuǎn)換器的聚焦鏡面系統(tǒng)，相位校準(zhǔn)處理和鏡面平滑處理做了相關(guān)分析。
　　其中對(duì)輻射器的相關(guān)理論分析主要采用幾何光學(xué)原理和模式耦合理論，并以此編寫了數(shù)值計(jì)算軟件。在此基礎(chǔ)上以TE10,4模為例，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算得出輻射器波導(dǎo)壁電流分布，并對(duì)比FEKO的仿真結(jié)果，其中理論計(jì)算和FEKO仿真結(jié)果比較吻合。
　　在進(jìn)過相關(guān)的理論分析之后，文中分別設(shè)計(jì)了220GHz TE0,3模Vlasov準(zhǔn)光模式變換器和140GHz

3、 TE10,4模Denisov準(zhǔn)光模式變換器，并給出了數(shù)值計(jì)算和FEKO的仿真結(jié)果對(duì)比分析，結(jié)果表明理論分析和數(shù)值計(jì)算是準(zhǔn)確的。同時(shí)在數(shù)值計(jì)算和仿真分析過程中，KSA相位校準(zhǔn)算法能顯著提高輸出波束的高斯含量，但是相位校正后的鏡面平滑處理還不夠完美，還有很多問題有待解決。本文的主要內(nèi)容為：
　　1、簡單介紹了高功率微波技術(shù)的發(fā)展過程以及準(zhǔn)光模式變換器在高功率回旋管中的應(yīng)用。
　　2、采用幾何光學(xué)理論和模式耦合理論分析了Vlas