W波段TE_(62)-TEM_(00)准光模式变换器

对准光模式变换器的基本理论和设计方法进行了讨论。以改进型等效电流理论为基础给出了Vlasov辐射器的分析方法,建立了数值模型,并进行了计算分析。继而推导了自适应相位修正Katsenelen-baum-Semenov算法,编制了相位修正反射镜自适应设计分析程序。在上述理论工作的基础上,针对3mm波段TE62至TEM00准光模式变换器开展优化设计,得到了Vlasov辐射器、相位修正反射镜的相关参数,并完成了实验样品的加工和相关实验测试。结果表明:输出模式纯度大于94%,测试结果与理论计算具有良好的一致性。

准光模式变换器研究与设计

研究了将回旋管及其他高功率微波器件的振荡输出模式转换成准高斯波束的准光模式变换器,实现了准高斯模TEM00的横向输出。利用几何光学分析了模式在波导中的传播,进一步分析了伏拉索夫(Vlasov)辐射器的工作机理,运用矢量绕射理论计算出辐射场;通过编程设计了将94GHz、模式为TE62的毫米波转化为准高斯波束的准光模式变换器。结果表明:通过设计Vlasov辐射器和两级反射镜,可以在窗口处得到准高斯波束,整个系统的功率效率达到87.5%。

94 GHz回旋管准光模式变换器的数值模拟

对回旋管内置准光模式变换器进行了理论研究和数值模拟。基于几何光学理论和矢量绕射理论,编制了模拟电磁场行为的分析和优化程序,采用Vlasov辐射器和准光反射器实现了线极化准高斯模HE11。结果表明:在一级反射镜下的转换效率为88.3%,增加反射镜级数会降低转换效率。

基于NURBS曲面算法的准光模式变换器镜面系统

针对迭代算法在设计准光模式变换器镜面系统时由于镜面的不光顺所造成的加工精度不高、相位补偿误差等问题,提出一种基于NURBS曲面算法的光顺镜面设计方法。运用此方法为70GHz,TE6,2-TEM00准光模式变换器设计了镜面系统。实验验证和数值计算结果表明,采用该算法所设计的镜面系统不仅表面光顺,且具有良好的传输性能。

94GHz回旋管准光模式变换器设计

基于几何光学理论和矢量绕射理论,研究了将回旋管及其他高功率微波器件的振荡输出模式转换成准光高斯波束的模式变换器,采用伏拉索夫(Vlasov)辐射器和三级准光反射面实现了准高斯模TEM00的横向输出.研究了Vlasov辐射器的工作机理,运用矢量绕射理论计算出波导辐射场,口面电流分布的方法计算反射面辐射场.通过编写程序设计了将94GHz,模式为TE62的毫米波转化为准光高斯波束的内置式准光模式变换器.