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S波段矩形波导TE10-圆波导TM_(01)模式转换器的研究 被引量:2
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作者 雷乐 周振宇 +2 位作者 翁明 林舒 曹猛 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期537-546,共10页
为满足S波段高功率微波在线测量时对圆波导耦合器进行标定的需求,本文研制了一种高转换效率的S波段矩形波导TE10模式转圆波导TM_(01)模式的模式转换器。采用CST软件对模式转换器的结构进行了仿真和优化设计,并从频域和时域两方面对所研... 为满足S波段高功率微波在线测量时对圆波导耦合器进行标定的需求,本文研制了一种高转换效率的S波段矩形波导TE10模式转圆波导TM_(01)模式的模式转换器。采用CST软件对模式转换器的结构进行了仿真和优化设计,并从频域和时域两方面对所研制的模式转换器的性能进行了测量。频域方面的仿真和测量结果表明,模式转换器的工作中心频点位于2.1 GHz处,在工作带宽60 MHz范围内,S11<-20 dB,S21>-0.1 dB。时域方面的仿真和测量表明,模式转换器具有较好的脉冲响应,可以应用于脉冲宽度为几十纳秒以上的工作场合。频域和时域两方面的测量都表明,在2.1GHz处,模式转换器的插损小于0.1 dB,表明该模式转换器的转换效率较高。以本文研制的模式转换器为核心,配以商品化的波导同轴转换器后,研制的圆波导TM_(01)模式激励器已经成功用于圆波导耦合器的性能标定之中。 展开更多
关键词 高功率微波 在线测量 tm_(01)模式转换器 tm_(01)模式激励器
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一种新型慢波结构TM_(01)-TE_(11)模式转换器的数值模拟 被引量:3
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作者 丁敦高 钱宝良 袁成卫 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期966-970,共5页
设计了一种新型L波段慢波结构式圆波导TM01-TE11模式转换器,该转换器的尺寸为15.0cm×40.8 cm,通过金属分割片将圆波导分成两个180°区域并在其中一个区域内设置半环形慢波结构。当TM01入射时,在两个区域内激励起扇形波导TE1... 设计了一种新型L波段慢波结构式圆波导TM01-TE11模式转换器,该转换器的尺寸为15.0cm×40.8 cm,通过金属分割片将圆波导分成两个180°区域并在其中一个区域内设置半环形慢波结构。当TM01入射时,在两个区域内激励起扇形波导TE11模式,由于慢波结构的存在,该模式在两个区域内的传播常数不一样。适当调节慢波结构的参数,可使两个区域内传输的扇形TE11模式在金属分割片尾部相位相差180°,这两个扇形TE11模式耦合成为圆波导TE11模式输出,实现模式转换。建立数值模型并进行了模拟,结果表明在工作频率1.8 GHz处转换效率96%,反射率低于0.04,功率容量超过1.7 GW。 展开更多
关键词 高功率微波 慢波结构 模式转换器 扇形截面波导 tm01 TE11模
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圆波导TM_(01)-矩形波导TE_(10)模式转换器 被引量:2
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作者 郭乐田 黄文华 +2 位作者 孙钧 宋志敏 邢笑月 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期164-168,共5页
设计了一种高功率圆波导TM01-矩形波导TE10模式转换器,可以实现圆波导TM01模式与矩形波导TE10模式之间的相互转换。仿真结果表明:中心频率为9.7GHz时该模式转换器转换效率大于99.99%,回波损耗小于40dB,转换效率大于90%时的带宽... 设计了一种高功率圆波导TM01-矩形波导TE10模式转换器,可以实现圆波导TM01模式与矩形波导TE10模式之间的相互转换。仿真结果表明:中心频率为9.7GHz时该模式转换器转换效率大于99.99%,回波损耗小于40dB,转换效率大于90%时的带宽大于0.4GHz。调节底面短路圆波导长度可以实现模式转换器在9.2~10.1GHz范围内调谐(模式转换效率大于99%)。在圆波导和耦合段连接处引入倒角可有效降低场强,提高功率容量,注入功率0.7GW,其表面场强小于1MV/cm。 展开更多
关键词 高功率微波 模式转换器 tm01 TE10模 调谐
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紧凑型宽带TM_(01)-TE_(11)模式转换器的数值模拟 被引量:1
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作者 丁敦高 钱宝良 袁成卫 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期86-90,共5页
设计了一个紧凑型宽带L波段TM10-TE11模式转换器。该转换器使用同轴TEM和矩形TE10模式作为过渡模式,提高了模式转换器的工作带宽,缩小了模式转换器的尺寸,并且模式转换器的输入输出同轴。建立了一个尺寸为φ20.5cm×55.2cm的... 设计了一个紧凑型宽带L波段TM10-TE11模式转换器。该转换器使用同轴TEM和矩形TE10模式作为过渡模式,提高了模式转换器的工作带宽,缩小了模式转换器的尺寸,并且模式转换器的输入输出同轴。建立了一个尺寸为φ20.5cm×55.2cm的设计模型,并进行了数值模拟。结果表明:该模式转换器工作频率为1.63~2.22GHz时转换效率超过90%,相对带宽超过30%;在1.72GHz处转换效率达99.8%;工作频带内反射系数小于-11dB,最低为-26.3dB;该模式转换器的功率容量大于1GW。 展开更多
关键词 宽带模式转换器 高功率微波 tm01 TE11模 圆角波导
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915 MHz TE10-TE01模式转换器设计
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作者 董健 刘甫坤 +3 位作者 赵连敏 闫新胜 徐伟业 汤允迎 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第1期33-36,共4页
本文设计了一种可实现矩形波导TE10模式转换为圆波导TE01模式的转换器,用于电子回旋共振(ECR)技术薄膜沉积,使微波功率以特定模式分布在反应腔中与磁场共同作用产生等离子体,并由磁控管输出的微波中心频率为915 MHz。在满足工作带宽要... 本文设计了一种可实现矩形波导TE10模式转换为圆波导TE01模式的转换器,用于电子回旋共振(ECR)技术薄膜沉积,使微波功率以特定模式分布在反应腔中与磁场共同作用产生等离子体,并由磁控管输出的微波中心频率为915 MHz。在满足工作带宽要求的基础上尽量提高转换效率,抑制噪声模式。通过三维仿真软件HFSS对结构进行优化,在915 MHz中心频率处转换效率达到99.90%,在中心频率20MHz范围内转换效率达到99.00%,能够满足磁控管工作频率在915 MHz下的带宽要求。 展开更多
关键词 模式转换器 TE10模式 TE01模式 功分器
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一种使用TE_(11)为过渡模的TE_(01)-HE_(11)模式变换器设计(英文) 被引量:1
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作者 付晨阳 廖永波 +2 位作者 何宇臻 于新华 牛新建 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期24-29,共6页
基于弯曲圆波导耦合理论和规则圆波导突变结构模式匹配法,利用MATLAB软件编写的相关数值计算程序得到波导模式转换结构的优化参量,最终使用CST软件对模型进行了仿真和验证.该系统主要由三部分组成:一个TE_(01)-TE_(01)的过渡器,TE_(01)-... 基于弯曲圆波导耦合理论和规则圆波导突变结构模式匹配法,利用MATLAB软件编写的相关数值计算程序得到波导模式转换结构的优化参量,最终使用CST软件对模型进行了仿真和验证.该系统主要由三部分组成:一个TE_(01)-TE_(01)的过渡器,TE_(01)-TE_(11)和TE_(11)-HE_(11)的圆波导模式转换器.计算结果表明,该TE01-HE11模式转换系统在24.13 GHz的频率有5%的带宽、转换效率超过了99%.计算结果、仿真结果和实物冷测结果是一致的. 展开更多
关键词 TE01-TE01过渡器 TE01-TE11模式转换器 TE11-HE11模式转换器 耦合波理论 模式匹配法
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V波段圆波导TE_(01)模式激励器 被引量:1
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作者 付华 李浩 +2 位作者 姜利辉 吴泽威 李天明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期114-118,共5页
V波段圆波导TE01模式激励器由矩形TE10模式到矩形TE20模式变换器和矩形TE20模式到圆波导TE01模式变换器组成。采用H面(磁面)转弯激励的方式实现矩形TE10模式到矩形TE20模式的变换;根据圆波导TE01模式的场分布特性,引入过模波导实现了矩... V波段圆波导TE01模式激励器由矩形TE10模式到矩形TE20模式变换器和矩形TE20模式到圆波导TE01模式变换器组成。采用H面(磁面)转弯激励的方式实现矩形TE10模式到矩形TE20模式的变换;根据圆波导TE01模式的场分布特性,引入过模波导实现了矩形TE20到圆波导TE01的变换。计算结果表明设计的激励器转换效率在95%以上;模式纯度在98%以上的相对带宽可达4.2 GHz;其中在43.4 GHz处的最大转换效率为99.08%,纯度为99.20%。 展开更多
关键词 模式转换器 V波段 圆波导TE01模式 模式激励器
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94GHz圆波导TE_(01)模式激励器研究 被引量:3
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作者 付华 《现代电子技术》 2013年第21期89-92,共4页
给出了一种W波段圆波导TE01模式激励器的设计过程,该激励器由TE□10→TE□20模式变换器和TE□20→TE○01模式变换器组成。通过垂直激励的方式使信号穿过标准波导和过模波导来实现TE□10→TE□20的转换,并根据TE□20模式、TE○01模式的... 给出了一种W波段圆波导TE01模式激励器的设计过程,该激励器由TE□10→TE□20模式变换器和TE□20→TE○01模式变换器组成。通过垂直激励的方式使信号穿过标准波导和过模波导来实现TE□10→TE□20的转换,并根据TE□20模式、TE○01模式的场分布特性,引入了一个特殊的波导结构有效地实现了TE□20→TE○01的转换。模拟结果表明设计的激励器的转换效率在97%以上的带宽可以达到4.8 GHz,其中在93.6 GHz处的最大转换效率为98.68%,纯度为98.94%。设计的激励器结构简单,造价便宜,转换效率高,频带宽等。该模式激励器可应用于高功率微波器件的低功率测试中。 展开更多
关键词 模式转换器 W波段 S参数 圆波导TE01模式
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异型截面波导模式变换技术
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作者 张治强 王克强 +1 位作者 胡标 张庆元 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期862-865,共4页
异型截面波导具有特殊的模式传输特性,理论上能够扩展现有的变模技术,推动多频点、宽带宽和紧凑化模式变换器的发展。但由于其结构复杂,难以通过数学方法直接获得准确描述模式耦合过程的解析表达,从而抑制了此类技术的发展。从麦克斯韦... 异型截面波导具有特殊的模式传输特性,理论上能够扩展现有的变模技术,推动多频点、宽带宽和紧凑化模式变换器的发展。但由于其结构复杂,难以通过数学方法直接获得准确描述模式耦合过程的解析表达,从而抑制了此类技术的发展。从麦克斯韦方程组出发,重新推导并给出了基于矢量波形函数的弯曲波导耦合波方程组以及耦合系数的表达式,结合数值求解矢量波形函数的方法即可解决异型波导模式变换器的优化问题。为验证该技术途径的有效性,设计了一个工作在X波段的椭圆波导TM_(01)-TE_(11)模式变换器。仿真与数值计算结果一致,表明该模式变换器变模效率高于95%的带宽为10%,最高转换效率高于99%,较经典的圆波导变模器件有着更好的性能表现。 展开更多
关键词 耦合波理论 异型截面 tm_(01)-TE_(01)模式变换器 变模技术 矢量波形函数
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