微波源中同轴提取区支撑杆的理论分析与设计

同轴提取区支撑杆的设计是MILO等同轴提取型高功率微波源设计的重要环节。本文根据场匹配原理导出了具有支撑杆的同轴提取区系统的传输方程和散射矩阵 ,并对同轴提取区各部分的微波模式进行了理论分析。对给定参数下的同轴提取区系统的散射矩阵参数进行数值计算 ,进而得到各微波模式系数 ,并对支撑杆进行了设计和参数优化。理论分析和数值计算都得出同样结论 :对一定频率的微波来说 ,若同轴波导中第一个截止模式是Hn1,则应选择n根支撑杆。这种支撑杆对TEM波的传播几乎无影响 。

同轴波导内金属支撑杆的散射特性研究

对同轴波导内传输TEM模时金属支撑杆的散射特性进行了研究。通过将同轴波导等效为窄边是磁壁的矩形波导,建立了金属支撑杆的散射场计算模型,用积分方程法得到了散射场的计算公式,其计算结果与有限元方法仿真结果吻合良好。分析计算和实验表明:当同轴波导传输TEM模时,n根角向均匀分布的支撑杆在同轴波导内激励起一系列TE(mn)1模式;当n大于同轴波导截面平均周长与波长之比时,金属杆所激励的高阶模截止,输出和反射模式仅为TEM模,其反射系数随支撑杆根数或支撑杆半径的增加而增大,随频率的升高而减小。