S波段高功率徑向線(xiàn)微波輸出窗研究.pdf

1、高功率微波輸出窗屬于高功率微波真空器件，是高功率微波系統(tǒng)的重要組成部分，微波輸出窗的好壞直接影響高功率系統(tǒng)的真空密封、功率容量、壽命及系統(tǒng)的可靠性。在其發(fā)展過(guò)程中，為防止微波輸出窗損壞并提高其功率容量，人們不斷對(duì)微波輸出窗的結(jié)構(gòu)以及微波輸出窗本身材料進(jìn)行深入的研究并取得了一定的進(jìn)展。
　　由于高功率徑向線(xiàn)陣列天線(xiàn)在高功率微波方面比傳統(tǒng)天線(xiàn)有質(zhì)量輕，體積小，超高功率微波源最終必須采用多個(gè)源的鎖頻疊加，天線(xiàn)陣列有很高的方向性，易于實(shí)現(xiàn)

2、天線(xiàn)的高增益、高效率、高功率和圓極化輻射等優(yōu)點(diǎn)而在高功率方面得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。為了進(jìn)一步提高高功率徑向線(xiàn)陣列天線(xiàn)的功率容量，改善和優(yōu)化高功率徑向線(xiàn)陣列天線(xiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有必要設(shè)計(jì)出一個(gè)適用于高功率徑向線(xiàn)陣列天線(xiàn)中的微波輸出窗。
　　本文首先對(duì)微波輸出窗產(chǎn)生歷史背景做了簡(jiǎn)單描述，對(duì)之前學(xué)者研究的微波輸出窗進(jìn)行調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)之前的微波輸出窗的結(jié)構(gòu)或者應(yīng)用范圍都不適合在高功率徑向線(xiàn)中進(jìn)行加工密封，該徑向線(xiàn)微波輸出窗結(jié)構(gòu)受陣列天線(xiàn)饋電系

3、統(tǒng)輸入輸出同軸位置約束，采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，并對(duì)該環(huán)形高功率微波輸出窗進(jìn)行理論分析，利用模式匹配原理與微波網(wǎng)絡(luò)理論分析計(jì)算環(huán)形高功率微波輸出窗的S參數(shù)以及窗片表面存在的模式,為數(shù)值模擬提供理論依據(jù)。
　　其次，根據(jù)理論分析作為指導(dǎo)，對(duì)徑向線(xiàn)內(nèi)環(huán)形微波輸出窗進(jìn)行數(shù)值模擬，在仿真設(shè)計(jì)過(guò)程中認(rèn)識(shí)到了徑向線(xiàn)微波輸出窗的設(shè)計(jì)難點(diǎn):由于徑向線(xiàn)內(nèi)微波傳輸?shù)奶厥庑约叭帱c(diǎn)對(duì)微波輸出窗表面場(chǎng)強(qiáng)的影響，導(dǎo)致微波輸出窗表面場(chǎng)強(qiáng)分布不均勻。對(duì)仿真結(jié)果分析之后，

4、對(duì)徑向線(xiàn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，對(duì)徑向線(xiàn)在微波輸出窗三相點(diǎn)附近做向上和向下突出結(jié)構(gòu)，以降低微波輸出窗表面場(chǎng)強(qiáng)并改變微波輸出窗三相點(diǎn)附近表面場(chǎng)強(qiáng)分布。
　　最后基于以上研究設(shè)計(jì)，對(duì)徑向線(xiàn)微波輸出窗進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工試制。并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，為了測(cè)試該微波輸出窗周向均勻性并模擬徑向線(xiàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)了一個(gè)用于測(cè)試的12路徑向線(xiàn)功率分配器，并利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀得到了微波輸出窗的駐波比、插入損耗及不平衡度等主要特性。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明:在中心頻率附近