高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器。包括輸入波導(dǎo)、相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)，輸入內(nèi)導(dǎo)體輸出端連接過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體輸入端，過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體輸出端連接輸出內(nèi)導(dǎo)體輸入端。輸入外導(dǎo)體輸出端連接過(guò)渡外導(dǎo)體輸入端，過(guò)渡外導(dǎo)體輸出端連接輸出外導(dǎo)體輸入端。高功率微波在過(guò)模圓波導(dǎo)中以TM0n混合模式輸入該高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器，經(jīng)模式轉(zhuǎn)換后輸出圓波導(dǎo)TM01模式或圓波導(dǎo)同軸TEM模式。本發(fā)明體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)換效率高、功率容量大、工作頻帶較寬、易于與高功率微波系統(tǒng)集成等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于高頻段的高功率微波混合模式輻射系統(tǒng)中。
【專利說(shuō)明】 高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高功率微波【技術(shù)領(lǐng)域】的一種模式轉(zhuǎn)換器，尤其是一種工作在高頻段的高功率過(guò)模結(jié)構(gòu)混合模式轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，高功率微波(根據(jù)Benford和Swegle的約定，高功率微波指峰值功率大于100MW、頻率在f IOOGHz之間的電磁波)在眾多領(lǐng)域中的誘人前景引起了許多國(guó)家的廣泛關(guān)注和大量研究投入，并已取得極大的技術(shù)進(jìn)步。目前，已經(jīng)提出的高功率微波應(yīng)用多種多樣:高功率微波定向能武器、衛(wèi)星和空間平臺(tái)供能、小型深空探測(cè)器的發(fā)射、軌道飛行器高度改變推進(jìn)系統(tǒng)等。迄今為止，高功率微波源的研究成果主要集中在L、S、C、X等波段，而發(fā)展更高頻率的高功率微波設(shè)備將是高功率微波研究領(lǐng)域的下一重點(diǎn)之一?；诟吖β饰⒉ㄔ聪蚋哳l段發(fā)展的特點(diǎn)，其為提高輸出功率通常采用過(guò)模結(jié)構(gòu)，對(duì)研究高頻段高功率容量的發(fā)射系統(tǒng)提出了很多新的問(wèn)題，例如:高頻段過(guò)模高功率微波源的輸出模式可能為TM0n混合模式(同時(shí)含有ΤΜμ、TM02, TM03等模式)，而現(xiàn)有的高功率微波發(fā)射系統(tǒng)基本上是單一模式驅(qū)動(dòng)，因此這類發(fā)射天線無(wú)法作為高頻段過(guò)模高功率微波源的發(fā)射終端。此外，已經(jīng)研制成功的高功率微波發(fā)射系統(tǒng)，例如:模式轉(zhuǎn)換天線、徑向線螺旋陣列天線等，基本上工作于較低頻段，由于其復(fù)雜結(jié)構(gòu)對(duì)功率容量的限制，無(wú)法直接縮比應(yīng)用于更高頻段。另一方面，當(dāng)前的民用、軍用高頻發(fā)射天線主要應(yīng)用于信號(hào)傳輸，一般功率容量不高，也無(wú)法直接應(yīng)用于高功率微波領(lǐng)域。因此，研究高頻段高功率微波發(fā)射系統(tǒng)尤為迫切，并且具有十分廣闊的應(yīng)用前景。作為高頻段高功率微波發(fā)射系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一——高頻高功率過(guò)模結(jié)構(gòu)混合模式轉(zhuǎn)換器將成為研究熱點(diǎn)之一。
[0003]多數(shù)微波源均輸出同軸波導(dǎo)或圓波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱模，如TMtln或同軸TEM模等，其中主流模式是圓波導(dǎo)TMtll模和同軸TEM模。由于這些模式由于場(chǎng)分布和極化方向在波導(dǎo)橫截面上繞波導(dǎo)軸具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性，因而其輻射方向呈現(xiàn)出軸向?yàn)榱愕沫h(huán)狀遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖。顯然，這樣的模式若直接發(fā)射或用于驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)的天線將會(huì)有軸向輻射為零、能量分散、旁瓣電平高等問(wèn)題，最終導(dǎo)致能量不能有效地集中在目標(biāo)上。因此，一般在高功率微波源與發(fā)射天線之間需要加入一段模式轉(zhuǎn)換器件，將微波源產(chǎn)生的微波模式轉(zhuǎn)換為符合發(fā)射要求的模式。其外接波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)換器一般采用以下變換序列:
TM0n (高功率微波源)—TM01 — TE11 — HE11 (天線)
模式轉(zhuǎn)換器從理論上講包括一切能夠?qū)崿F(xiàn)微波模式轉(zhuǎn)換的器件。模式轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)對(duì)高功率微波的傳輸、發(fā)送和測(cè)量均十分重要。這里主要介紹的是適用于高功率微波的、將軸對(duì)稱模式轉(zhuǎn)換為易于定向發(fā)射模式的模式轉(zhuǎn)換器。雙彎曲型波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)換器是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的高功率微波模式轉(zhuǎn)換器，其優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換效率高、能夠和傳統(tǒng)天線配合使用；存在的缺點(diǎn)是體積大、加工困難，特別是它的輸入端和輸出端不在同一軸線上，影響整個(gè)輻射系統(tǒng)(或高功率微波系統(tǒng))的緊湊性。Robert L.Eisenhart等人提出一種新型寬帶模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),在L波段該轉(zhuǎn)換器插入損耗小于0.5dB，帶寬超過(guò)30%。但是這種模式轉(zhuǎn)換器的中間部分為單模傳輸?shù)木匦尾▽?dǎo)，尺寸較小，在高頻應(yīng)用中會(huì)因?yàn)椴▽?dǎo)尺寸太小而發(fā)生擊穿。國(guó)防科大袁成衛(wèi)博士研究了一種同軸插片式模式轉(zhuǎn)換器,這種模式轉(zhuǎn)換器輸入輸出和系統(tǒng)共軸的特點(diǎn)，不僅大幅度縮小了整個(gè)系統(tǒng)的體積，有利于實(shí)現(xiàn)整個(gè)輻射系統(tǒng)的緊湊化設(shè)計(jì)的同時(shí)有效控制輸出模式。經(jīng)過(guò)一系列模式變換，該模式轉(zhuǎn)換器可以將圓波導(dǎo)TMtll或TEM模式轉(zhuǎn)換為圓波導(dǎo)線極化或圓極化TE11模式。電子科技大學(xué)牛建新等博士設(shè)計(jì)的波導(dǎo)半徑小幅度微擾結(jié)構(gòu)模式轉(zhuǎn)換器，可以在過(guò)模結(jié)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)TMtln - TM01的逐級(jí)轉(zhuǎn)換(TMtln - TMtllri……一 TMtl2 —TMtll),但存在的問(wèn)題是需要相當(dāng)長(zhǎng)一段距離才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)轉(zhuǎn)換，且頻帶較窄。此外，過(guò)模圓波導(dǎo)結(jié)構(gòu)下，采用彎曲波導(dǎo)或蛇形線周期微擾波導(dǎo)將TMtll轉(zhuǎn)換為TE11的這一問(wèn)題已經(jīng)得到很好的解決。
[0004]對(duì)于另一種情況，高頻過(guò)模高功率微波源輸出為圓波導(dǎo)同軸TEM模式，可直接采用國(guó)防科技大學(xué)袁成衛(wèi)博士設(shè)計(jì)的高功率微波徑向線縫隙陣列天線，實(shí)現(xiàn)微波的定向輻射。
[0005]由以上論述可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前高功率微波模式轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換模式單一，針對(duì)高功率微波源向高頻段發(fā)展，其過(guò)模結(jié)構(gòu)下輸出TMtln混合模式(同時(shí)含有TMc^TMmTMtl3等模式)的新問(wèn)題，上述模式轉(zhuǎn)換器件在原理上無(wú)法滿足混合模式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)微波定向輻射的要求。針對(duì)這一技術(shù)問(wèn)題，設(shè)計(jì)的高功率微波混合模式轉(zhuǎn)換器需要在一定過(guò)模結(jié)構(gòu)下，將TM0n混合模式轉(zhuǎn)換為單一的圓波導(dǎo)TMtll模式或圓波導(dǎo)同軸TEM模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有高功率微波模式轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換模式單一的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、具有高功率容量的新型混合模式轉(zhuǎn)換器。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
本發(fā)明高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器包括輸入波導(dǎo)、相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)，其中，
所述輸入波導(dǎo)包括2+n層圓柱層，從內(nèi)向外同圓心分布，分別為輸入內(nèi)導(dǎo)體、輸入圓環(huán)插板和輸入外導(dǎo)體，輸入圓環(huán)插板包括η層，η為正整數(shù)，具體數(shù)目依據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況而定。
[0008]所述相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)包括2+n層，從內(nèi)向外同圓心軸線分布，分別為過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體、過(guò)渡圓環(huán)插板和過(guò)渡外導(dǎo)體，過(guò)渡圓環(huán)插板包括η層；其中過(guò)渡外導(dǎo)體為圓柱形狀，過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體和過(guò)渡圓環(huán)插板為圓錐形狀；在過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體與過(guò)渡圓環(huán)插板之間、過(guò)渡圓環(huán)插板個(gè)層之間及過(guò)渡圓環(huán)插板與過(guò)渡外導(dǎo)體之間，都設(shè)有角向相位調(diào)節(jié)插板；角向相位調(diào)節(jié)插板包括η+1層，每層設(shè)有m個(gè)，每層的角向相位調(diào)節(jié)插板在同一圓周上均勻分布。
[0009]所述輸出波導(dǎo)包括包括2+n層圓柱層，從內(nèi)向外同圓心分布，分別為輸出內(nèi)導(dǎo)體、輸出圓環(huán)插板和輸出外導(dǎo)體,輸出圓環(huán)插板包括η層。
[0010]所述輸入內(nèi)導(dǎo)體的輸出端與過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體的輸入端同直徑，這兩端密封連接；過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體的輸出端與輸出內(nèi)導(dǎo)體得輸入端同直徑，這兩端密封連接。η層輸入圓環(huán)插板的輸出端與η層過(guò)渡圓環(huán)插板的輸入端，各對(duì)應(yīng)層的端口同直徑，各個(gè)對(duì)應(yīng)層的兩端密封連接；η層過(guò)渡圓環(huán)插板的輸出端與η層輸出圓環(huán)插板的輸入端,各對(duì)應(yīng)層的端口同直徑,各對(duì)應(yīng)層的這兩端口密封連接。輸入外導(dǎo)體的輸出端與過(guò)渡外導(dǎo)體的輸入端同直徑，這兩端密封連接；過(guò)渡外導(dǎo)體的輸出端與輸出外導(dǎo)體的輸入端同直徑，這兩端密封連接。[0011]所述高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器的各參數(shù)滿足以下條件:
輸入波導(dǎo)參數(shù):輸入外導(dǎo)體半徑^input-Out與高功率微波源輸出口半徑一致，輸入內(nèi)導(dǎo)體半徑Anput-1n，輸入圓環(huán)插板的半徑A_t-1nsCTt-n(n=l，2，3...)等參數(shù)，根據(jù)具體的TMtln混合模式中各模式的比例系數(shù)與功率容量的限制進(jìn)行選擇。其滿足-/?input-1n<入O，
r^input-1nsert-n ^input-1nsert-η-1〈 入 0? ^input-out


-maxO?input_in_n) < 人。，(1!=1，2，3...)，其中入0為自由空間波長(zhǎng)。輸入圓環(huán)插板的長(zhǎng)度乙nput_insert_n(n=l，2，3...)需綜合調(diào)節(jié)，使整體反射達(dá)到最小。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，根據(jù)具體工作條件進(jìn)行選擇，它能夠承受的功率容量值采用電磁仿真軟件(如CST)仿真得到。
[0012]相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)參數(shù):該波導(dǎo)用于輸入波導(dǎo)的輸出端口到輸出波導(dǎo)的輸入端口之間的過(guò)渡，通過(guò)調(diào)節(jié)角向相位調(diào)節(jié)插板的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)各過(guò)渡圓環(huán)插板中同軸TEM模式的相位調(diào)節(jié)，以滿足輸出波導(dǎo)輸出相應(yīng)模式TME或TMtll的相位條件。對(duì)于相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)中處于同一層同軸波導(dǎo)中的角向相位調(diào)節(jié)插板的數(shù)量m應(yīng)滿足(TEmtl) > f0。f0%工作頻率，Zcutoff為截止頻率，為TEmtl為。其中η+1層每層的m應(yīng)分別計(jì)算。
[0013]輸出波導(dǎo)參數(shù):輸出內(nèi)導(dǎo)體半徑^Ctput-1n，輸出圓環(huán)插板的半徑兄_ut-1nsCTt-n(n=l，2，3...)等參數(shù)，則需要根據(jù)相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)中各同軸波導(dǎo)所傳輸?shù)奈⒉üβ收驾敵鑫⒉偣β实谋壤禂?shù)與功率容量的限制進(jìn)行選擇。其應(yīng)滿足^
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(η=I, 2，3...)。輸出圓環(huán)插板的長(zhǎng)度2，3...)等參數(shù)要綜合調(diào)節(jié),使整體傳輸系數(shù)達(dá)到最大。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，要根據(jù)具體工作條件進(jìn)行選擇，它能夠承受的功率容量值采用電磁仿真軟件(如CST)仿 真得到。
本發(fā)明的有益效果為:高功率微波在過(guò)模圓波導(dǎo)中以TMtln混合模式輸入該高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器，經(jīng)模式轉(zhuǎn)換后輸出圓波導(dǎo)TMtll模式或圓波導(dǎo)同軸TEM模式。本發(fā)明體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)換效率高、功率容量大、工作頻帶較寬、易于與高功率微波系統(tǒng)集成等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于高頻段的高功率微波混合模式輻射系統(tǒng)中，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例一提供的高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器的軸向剖面圖；
圖2為圖1的A方向正視圖；
圖3為圖1的B方向正視圖；
圖4為高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器的輸入波導(dǎo)；
圖5為高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器的相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)；
圖6為高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器的輸出波導(dǎo)；
圖7為本發(fā)明具體實(shí)施例二提供的高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器的軸向剖面圖；
圖8為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0015]實(shí)施例一:
如圖1所示，將TMtln混合模式(含有ΤΜμ、TM03模式，分別占總功率的70%、30%)轉(zhuǎn)換為圓波導(dǎo)同軸TEM模，取η = 2。本發(fā)明高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器包括輸入波導(dǎo)、相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)。輸入波導(dǎo)的輸出端口接相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)的輸入端口，相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)的輸出端口接輸出波導(dǎo)的輸入端口。輸入波導(dǎo)由輸入內(nèi)導(dǎo)體(1)、輸入圓環(huán)插板和輸入外導(dǎo)體構(gòu)成(2)。輸入圓環(huán)插板由輸入圓環(huán)插板I (3)、輸入圓環(huán)插板II (4)共2層構(gòu)成。相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)由過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體(5)、過(guò)渡圓環(huán)插板、角向相位調(diào)節(jié)插板和過(guò)渡外導(dǎo)體(6)構(gòu)成。過(guò)渡圓環(huán)插板由過(guò)渡圓環(huán)插板I (7)、過(guò)渡圓環(huán)插板II (8)共2層構(gòu)成。角向相位調(diào)節(jié)插板由角向相位調(diào)節(jié)插板I (9)、角向相位調(diào)節(jié)插板II (10)、角向相位調(diào)節(jié)插板III(Il)共3層構(gòu)成。過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體(5)與過(guò)渡圓環(huán)插板I (7)之間設(shè)有角向相位調(diào)節(jié)插板I (9)，于過(guò)渡圓環(huán)插板I (7)與過(guò)渡圓環(huán)插板II (8)之間設(shè)有角向相位調(diào)節(jié)插板II(10)，過(guò)渡圓環(huán)插板II (8)與過(guò)渡外導(dǎo)體(6)之間設(shè)有角向相位調(diào)節(jié)插板111(11)。輸出波導(dǎo)由輸出內(nèi)導(dǎo)體(12)、輸出圓環(huán)插板和輸出外導(dǎo)體(13)構(gòu)成。輸出圓環(huán)插板由輸出圓環(huán)插板I (14)、輸出圓環(huán)插板II (15)共2層構(gòu)成。
[0016]輸入內(nèi)導(dǎo)體(1)輸出端連接過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體(5)輸入端，過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體(5)輸出端連接輸出內(nèi)導(dǎo)體(12)輸入端。輸入外導(dǎo)體(2)輸出端連接過(guò)渡外導(dǎo)體(6)輸入端，過(guò)渡外導(dǎo)體(6)輸出端連接輸出外導(dǎo)體(13)輸入端。
[0017]實(shí)施例二:
如圖7所示，將TMtln混合模式(含有ΤΜμ、TM03模式，分別占總功率的70%、30%)轉(zhuǎn)換為圓波導(dǎo)TM01模，取η = 3。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)關(guān)系描述方式與例一相同。 [0018]具體地，針對(duì)例一，國(guó)防科技大學(xué)設(shè)計(jì)了中心頻率為15.2GHz的高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器，其口徑&η_-_=35_，長(zhǎng)度Z小于150_。在中心頻點(diǎn)處，TMtln混合模式(含有TMQ1、TMtl3模式，分別占總功率的70%、30%)轉(zhuǎn)換為圓波導(dǎo)同軸TEM模的轉(zhuǎn)換效率大于95%，轉(zhuǎn)換效率大于90%的帶寬大于500MHz，系統(tǒng)功率容量大于2GW ;針對(duì)例二，國(guó)防科技大學(xué)設(shè)計(jì)了中心頻率為15.2GHz的高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器，其口徑^nPut-out=35mm,長(zhǎng)度L小于150mm。在中心頻點(diǎn)處，TM0n混合模式(含有TMQ1、TM03模式，分別占總功率的70%、30%)轉(zhuǎn)換為圓波導(dǎo)TMtll模的轉(zhuǎn)換效率大于95%，轉(zhuǎn)換效率大于90%的帶寬大于500MHz，系統(tǒng)功率容量大于2GW。
[0019]由上述結(jié)果可知，本發(fā)明這種實(shí)施方式具有反射小，功率容量高的特點(diǎn)。
[0020]以上，向熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員提供本發(fā)明的描述，以使他們易于理解與運(yùn)用本發(fā)明。對(duì)于熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員，對(duì)這些實(shí)施的各種變更是顯而易見(jiàn)的，而無(wú)需創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明并不限定在這里所述的方案，而是與所述的權(quán)利要求一致的范圍。
【權(quán)利要求】
1.高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器，包括輸入波導(dǎo)、相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)和輸出波導(dǎo)，其特征在于， 所述輸入波導(dǎo)包括2+n層圓柱層，從內(nèi)向外同圓心分布，分別為輸入內(nèi)導(dǎo)體、輸入圓環(huán)插板和輸入外導(dǎo)體，輸入圓環(huán)插板包括η層，η為正整數(shù)； 所述相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)包括2+n層，從內(nèi)向外同圓心軸線分布，分別為過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體、過(guò)渡圓環(huán)插板和過(guò)渡外導(dǎo)體，過(guò)渡圓環(huán)插板包括η層；其中過(guò)渡外導(dǎo)體為圓柱形狀，過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體和過(guò)渡圓環(huán)插板為圓錐形狀；在過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體與過(guò)渡圓環(huán)插板之間、過(guò)渡圓環(huán)插板各層之間及過(guò)渡圓環(huán)插板與過(guò)渡外導(dǎo)體之間，都設(shè)有角向相位調(diào)節(jié)插板；角向相位調(diào)節(jié)插板包括η+1層，每層設(shè)有m個(gè)，每層的角向相位調(diào)節(jié)插板在同一圓周上均勻分布； 所述輸出波導(dǎo)包括包括2+n層圓柱層，從內(nèi)向外同圓心分布，分別為輸出內(nèi)導(dǎo)體、輸出圓環(huán)插板和輸出外導(dǎo)體，輸出圓環(huán)插板包括η層； 所述輸入內(nèi)導(dǎo)體的輸出端與過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體的輸入端同直徑，這兩端密封連接；過(guò)渡內(nèi)導(dǎo)體的輸出端與輸出內(nèi)導(dǎo)體得輸入端同直徑，這兩端密封連接層輸入圓環(huán)插板的輸出端與η層過(guò)渡圓環(huán)插板的輸入端，各對(duì)應(yīng)層的端口同直徑，各個(gè)對(duì)應(yīng)層的兩端密封連接；η層過(guò)渡圓環(huán)插板的輸出端與η層輸出圓環(huán)插板的輸入端,各對(duì)應(yīng)層的端口同直徑，各對(duì)應(yīng)層的這兩端口密封連接；輸入外導(dǎo)體的輸出端與過(guò)渡外導(dǎo)體的輸入端同直徑，這兩端密封連接；過(guò)渡外導(dǎo)體的輸出端與輸出外導(dǎo)體的輸入端同直徑，這兩端密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述輸入波導(dǎo)參數(shù)滿足以下條件:輸入外導(dǎo)體半徑與高功率微波源輸出口半徑一致，輸入內(nèi)導(dǎo)體半徑Anput-1 n，輸入圓環(huán)插板的半g&nput-1nsCTt-n，n=l, 2，3...，根據(jù)具體的TMtln混合模式中各模式的比例系數(shù)與功率容量的限制進(jìn)行選擇，其滿足-/?input-1n<入O， input-1nsert-n ^^input-1nsert-η-1〈 入 0? ^input-out

-maxO?input_in_n) <入。，其中λ。為自由空間波長(zhǎng)，輸入圓環(huán)插板的長(zhǎng)度乙nput-1nsCTt-n綜合調(diào)節(jié)，使整體反射達(dá)到最小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于，相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)參數(shù)滿足以下條件:通過(guò)調(diào)節(jié)角向相位調(diào)節(jié)插板的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)各過(guò)渡圓環(huán)插板中同軸TEM模式的相位調(diào)節(jié)，以滿足輸出波導(dǎo)輸出相應(yīng)模式TME或TMcu的相位條件，對(duì)于相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)中處于同一層同軸波導(dǎo)中的角向相位調(diào)節(jié)插板的數(shù)量m應(yīng)滿足:fcutoff(TEm0) > f0,f0為工作頻率，Zcutoff為截止頻率，為TEmtl為，其中η+1層每層的m分別計(jì)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微波圓波導(dǎo)插板混合模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于，輸出波導(dǎo)參數(shù):輸出內(nèi)導(dǎo)體半徑兄utput-1n，輸出圓環(huán)插板的半徑兄utput-1nse;rt-n，n=l, 2，3...,根據(jù)相位調(diào)節(jié)過(guò)渡波導(dǎo)中各同軸波導(dǎo)所傳輸?shù)奈⒉üβ收驾敵鑫⒉偣β实谋壤禂?shù)與功率容量的限制進(jìn)行選擇，其滿足?-^output-1nsert-1 ^output-1n^ 入 0? ^^output-1nsert-n ^^output-1nsert-η-1〈入 O，^output-out " maX (^input-1n-n)〈 λ。，輸出圓環(huán)插板的長(zhǎng)度 L





output-1nsert-n綜合調(diào)節(jié)，使整體傳輸系數(shù)達(dá)到最大。
【文檔編號(hào)】H01P1/16GK103956537SQ201410221135
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】彭升人, 袁成衛(wèi), 舒挺, 張強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)