毫米波模式激勵器理論與實驗研究.pdf

1、目前，回旋管的輸出方式有兩種，徑向輸出、橫向輸出，在車載等緊湊型系統(tǒng)中一般都需要準光模式變換器來將互作用模式（通常是高階邊廊模TMmn和TEmn，其中m.1、n～1，2）轉換為準高斯模。為了避免在準光模式變換器的設計與加工中出現(xiàn)錯誤而付出巨大的人力和財力，有必要預先測試其性能，故而需要使用模式激勵器來產(chǎn)生這些高階模以提供測試的輸入源。本文即對模式激勵器開展了較深入的理論和實驗研究。
　　設計模式激勵器通常會根據(jù)兩種方法，一是傳統(tǒng)的

2、利用波導半徑或其軸線的擾動來實現(xiàn)模式變換，另一種是準光變換方法。由于近年來的回旋管幾乎都工作在高階TE模，所以，根據(jù)波導半徑或其軸線的擾動方法得到的激勵器將會非常長，而且容易出現(xiàn)寄生模式，加工和應用都不方便。本文從不均勻弦方程及其邊界條件出發(fā)，編寫Matlab程序設計了激勵TE62模的三段式同軸腔結構，并利用HFSS軟件進行仿真驗證，得到了同軸TE62模。在此基礎上，設計了三個圓波導TE62模式激勵器，分別是矩形波導TE10—圓波導TE

3、62模式變換器、基于部分波理論的圓波導TE62模式激勵器和準光TE62模式激勵器，同時利用FEKO軟件對這三個模型進行仿真優(yōu)化，并再次編寫Matlab程序分析各輸出模的純度，通過三種方法得到的圓波導TE62模的純度分別是90.05％，93.22%，96.1%，顯然，準光TE62模式激勵器輸出的TE62的純度較高，且為圓極化模，滿足實際要求。
　　在微波暗室中，本文對3mm波段準光模式變換器開展了實驗研究。采用已有的測試系統(tǒng)對其進行