專利名稱：一種矩圓模式轉換高頻結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于微波技術領域，它應用于高功率毫米波回旋管放大器，是一種新型的矩形波導線極化模式到圓波導圓極化模式轉換的高頻結構。
背景技術：
回旋管放大器在毫米波段具有高功率、高增益和寬頻帶的特點，在雷達成像、電子對抗、反隱身目標探測等方面具有廣泛的應用前景和發(fā)展?jié)摿?，為高功率微波源中倍受關注的相干輻射源?；匦芊糯笃魇菍⑤斎氲奈⒉ㄐ盘栠M行放大，這就需要寬頻帶的輸入耦合結構，將輸入信號輸入到回旋管放大器的互作用電路，完成輸入模式到工作模式的轉換。 因此寬頻帶輸入耦合結構是回旋管放大器的重要組成部分，其輸入模式結構的好壞直接影響著回旋管放大器的放大性能。產生TEll圓極化模式的通常方法是將兩個等副且相位差為90°的線極化信號分別從兩個垂直方向同時入射到圓波導中。這種方法的主要困難就是在一定的帶寬范圍內， 隨著頻率的改變兩個信號不易維持大小相等且相位差保持90°。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是公開一種矩圓模式轉換高頻結構，提供一種新型的矩形波導的線極化模式TElO模到工作模式TEll圓極化模式的轉換方法，以解決回旋管放大器的輸入耦合問題。為達到上述目的，本發(fā)明的技術解決方案是一種矩圓模式轉換高頻結構，其矩形波導與圓波導正交連接，圓波導一端連接對于工作模式TEll模截止的圓波導漂移段，圓波導另一端順序與第一漸變圓波導、橢圓波導、第二漸變圓波導、輸出圓波導連接，輸出圓波導輸出TEll圓極化模式波。所述的矩圓模式轉換高頻結構，其所述圓波導、輸出圓波導的半徑為2. 72mm，長度為7. 2mm ；第一漸變圓波導長度為5mm ；橢圓波導長半軸為2. 71mm,短半軸為2. 66mm,長度為6mm ；第二漸變圓波導長度為10mm。所述的矩圓模式轉換高頻結構，其所述圓波導漂移段，為電子束通道。所述的矩圓模式轉換高頻結構，其在矩形波導上面接真空密封窗。所述的矩圓模式轉換高頻結構，其輸入的矩形波導TElO模式經過非標準的矩形波導耦合到圓波導中，完成矩形波導TElO模式到圓波導的線極化模式TEll模的轉換；線極化的TEll模式通過橢圓波導段時分解為大小相等，且以橢圓長短軸為方向的兩個極化波， 由于其縱向傳播常數的不同，導致兩個極化波之間的相位差也會隨著橢圓段長度的增加而增加，經過橢圓波導一定的傳輸長度后其相位差達到90°，形成圓極化波，最終實現線極化 TElO模式到圓極化TEll模的轉換。所述的矩圓模式轉換高頻結構，其所述橢圓波導一定的傳輸長度，是以下式理論近似公式計算
其傳輸長度α 7χ"3 X Jl--^，其中!·為圓波導半徑，ΔΓ為橢圓長半軸與短
權利要求
1.一種矩圓模式轉換高頻結構，其特征在于，矩形波導與圓波導正交連接，圓波導一端連接對于工作模式TEll模截止的圓波導漂移段，圓波導另一端順序與第一漸變圓波導、橢圓波導、第二漸變圓波導、輸出圓波導連接，輸出圓波導輸出TEll圓極化模式波。
2.如權利要求1所述的矩圓模式轉換高頻結構，其特征在于，所述圓波導、輸出圓波導的半徑為2. 72mm，長度為7. 2mm ；第一漸變圓波導長度為5mm ；橢圓波導長半軸為2. 71mm, 短半軸為2. 66mm，長度為6mm ；第二漸變圓波導長度為10mm。
3.如權利要求1所述的矩圓模式轉換高頻結構，其特征在于，所述圓波導漂移段，為電子束通道。
4.如權利要求1所述的矩圓模式轉換高頻結構，其特征在于，在矩形波導上面接真空密封窗。
5.如權利要求1所述的矩圓模式轉換高頻結構，其特征在于，輸入的矩形波導TElO模式經過非標準的矩形波導耦合到圓波導中，完成矩形波導TElO模式到圓波導的線極化模式TEll模的轉換；線極化的TEll模式通過橢圓波導段時分解為大小相等，且以橢圓長短軸為方向的兩個極化波，由于其縱向傳播常數的不同，導致兩個極化波之間的相位差也會隨著橢圓段長度的增加而增加，經過橢圓波導一定的傳輸長度后其相位差達到90°，形成圓極化波，最終實現線極化TElO模式到圓極化TEll模的轉換。
6.如權利要求1所述的矩圓模式轉換高頻結構，其特征在于，所述橢圓波導一定的傳輸長度，是以下式理論近似公式計算其傳輸長度
全文摘要
本發(fā)明公開了一種矩圓模式轉換高頻結構，涉及微波技術，其矩形波導與圓波導正交連接，圓波導一端連接對于工作模式TE11模截止的圓波導漂移段，圓波導另一端順序與第一漸變圓波導、橢圓波導、第二漸變圓波導、輸出圓波導連接，輸出圓波導輸出TE11圓極化模式波。本發(fā)明提供了一種新型的矩形波導的線極化模式TE10模到工作模式TE11圓極化模式的轉換方法，解決了回旋管放大器的輸入耦合問題。
文檔編號H01P1/16GK102377000SQ201010251500
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權日2010年8月11日
發(fā)明者劉濮鯤, 張世昌, 徐壽喜, 杜朝海, 顧偉 申請人:中國科學院電子學研究所