文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
用于高功率微波测量的孔耦合定向耦合器研究与设计
姓名:曹乃胜
申请学位级别:硕士
专业:物理电子学
指导教师:罗勇
20080501
,为在微波系统中,定向耦合器是一种用途较广的微波元件,例如信号发生器中的功率监视装置和接收机中的混频器都要应用定向耦合器。从结构上上看,同轴线、带状线、微带线、波导都可以构成定向耦合器。因此,定向耦合器的种类繁多,差异很大。虽然国内外对定向耦合器的研究时间久,种类多,范围广,特别是对矩形波导定向耦合器的研究可是说是非常成熟,但是对圆波导一矩形波导间通过圆孔进行耦合的研究却比较少。从微波源的发展上看,通常微波源主要采用圆波导结构灿芯匦尾ǖ嫉冉峁,设计出圆波导一矩形波导孔耦合定向耦合器对于测量这些微波源的功率有着很重要的意义。设计的关键在于能否使耦合器的耦合系数随传输频率的变化曲线尽量平坦,频带尽量宽,模式干扰尽量的少,方向性好,能很好的满足回旋管教研室对高功率微波测量方式的需求,提高高功率微波功率测量的精确性。因此对圆波导一矩形波导孔耦合器定向耦合器进行全面系统的研究,本论文结合现有文献对圆波导一矩形波导孔耦合定向耦合器从理论分析、数值计算、软件模拟方面进行了系统的研究。首先研究了比较简单的单孔耦合的情况,;在此基础上,对多孔阵列耦合也进行了研究和分析。在孔与孔等间距的情况下,对小孔耦合系数分布满足二项式分布、切比雪夫分布、等孔径分布进行了计算对比,重点讨论了各种分布情况下圆波导一矩形波导孔耦合定向耦合器的带宽,通过对不同方案的分析比较,逐步实现设计最优化,从而达到拓宽工作带宽的目的,并使之在工程实践上具有更为宽广的应用价本论文主要研究内容:低惩频疾⑼晟屏嗽膊ǖ家痪匦尾ǖ伎遵詈弦约翱锥ㄏ蝰詈系睦砺刍。设计此种波导定向耦合器的研究提供了较完整的设计理论。大量的研究结果为本领域及相关领域的研究提供了理论依据。氐惴治隽嗽膊ǖ家痪匦尾ǖ糡甌遵詈戏聪蛳嘞ㄏ蝰詈掀鳎不仅具有重要的应用价值而且也具有一定的理论意义。值。
对小孔耦合理论进行了理论分析,运用数值计算软件编制了孔耦合定向耦合器的辅助设计程序完成数值计算,利用软件进行高频结构模拟,将数值计算结果与模拟结果进行了对比分析,验证理论分析和数值计算的正确性。诙嗫遵詈险罅兄校治隽诵】卓拙斗拥瓤拙斗植肌⒍钍椒植肌切比雪夫分布下对定向耦合器带宽以及方向性等指标的影响,得出一系列实用的治隽硕ㄏ蝰詈掀鞯慕峁共问南肝⒈浠云湫阅艿挠跋欤阌诙允导始工的模型进行误差计算。关键词:定向耦合器,功率测量,小孔耦合,二项式分布,切比雪夫分布结论。摘要Ⅱ
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签名:.壹至丝曾移拦日期:年歹月矽日日期:年歹月乡护日独创性声明关于论文使用授权的说明签名:导师签名:本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论高功率微波发展概述近年来,高功率微波丫晌录际酢U馐羌钢旨际醴⒄够慵代首先实现的。在世纪末到世纪初,微波研究工作主要集中在较低频段和较低功率的范围,在此期间涌现了大量低功率的微波源。世纪年代,一些研究人员认识到利用与电路相连的谐振腔可获得更高的频率,年,第一个谐振器件——速调管诞生,随后磁控管迅速发展,行波管和返波管问世。世纪标志着用于可控热核聚变研究的开始,与这项工作相配合的理论和实验研究导致了粒子与波的相互作用的详尽认识。年代,脉冲功率技术的引入使电技术得到发展,高功率微波就是在这种背景下应运而生,它使脉科学的眼睛,没有测量的科学是盲目的科学,从这种意义上,可以说没有高功率微波测量就没有今天高度发展的高功率微波理论、技术与应用。到目前为止,高功率微波的发展重点在于提高功率和能量,以及拓展更为广阔的频段。随着这几个方面的发展,高功率微波测量方面存在的问题也接踵而来,迫切需要解决。高功率微波具有功率高、脉冲持续时间短、单脉