高功率毫米波定向耦合器的研究.pdf

1、高功率毫米波廣泛應(yīng)用于等離子體回旋共振加熱、定向能武器、高分辨率雷達(dá)、材料處理等領(lǐng)域。功率監(jiān)測(cè)是高功率毫米波應(yīng)用系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，是國(guó)內(nèi)外高功率毫米波傳輸技術(shù)研究中的重要內(nèi)容，其中定向耦合器是功率測(cè)量的一種常用器件，但在高功率毫米波應(yīng)用情況下往往面臨擊穿打火、雜模干擾等技術(shù)難題。
　　本文對(duì)高功率毫米波定向耦合器技術(shù)開(kāi)展研究，分別從耦合理論、耦合結(jié)構(gòu)、功率容量、雜模干擾、極化與波束方向監(jiān)測(cè)方面開(kāi)展了深入探索，具體成果與工作如下：<

2、br>　　1、對(duì)傳統(tǒng)小孔耦合理論進(jìn)行了修正。針對(duì)高功率毫米波定向耦合器的耦合孔半徑、厚度大（相對(duì)波長(zhǎng)），導(dǎo)致理論數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)際工程應(yīng)用結(jié)果相差較大的問(wèn)題，引入大孔修正因子與厚孔修正因子，提高了小孔耦合理論數(shù)值計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
　　2、基于修正后的耦合理論，對(duì)高功率過(guò)模圓波導(dǎo)TE01選模定向耦合器進(jìn)行了研究。圍繞雜模抑制問(wèn)題對(duì)三種不同的小孔分布結(jié)構(gòu)進(jìn)行了細(xì)致分析，利用相位疊加原理設(shè)計(jì)了兩組完全相同的耦合孔陣列，能夠很好地抑制T

3、E02模的寄生耦合。主模TE01模在頻率34 GHz~36 GHz范圍內(nèi)的耦合度為-46 dB±1 dB，而雜模TE02模的耦合度在-60 dB以下，較常規(guī)耦合結(jié)構(gòu)雜模抑制度大于15 dB。
　　3、基于修正后的耦合理論，對(duì)波紋波導(dǎo) HE11-TE10多孔定向耦合器進(jìn)行了研究。對(duì)耦合器的工作原理進(jìn)行了分析，并建立仿真模型，完成理論與模擬的對(duì)比驗(yàn)證。同時(shí)，在毫米波定向耦合器功率監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出極化監(jiān)測(cè)的方法，將耦合器副波導(dǎo)的矩形