94 GHz Vlasov准光模式变换器的设计

王 康 佳

(惠州经济职业技术学院机电工程系，广东 惠州 516057)

摘要：利用几何光学理论分析Vlasov辐射器的辐射原理，依据原理并结合基于矢量绕射理论的Stratton-Chu公式编写数值计算软件。设计出TE6,2模94 GHz准光模式变换器，并使用Feko三维仿真电磁软件对准光模式变换系统进行仿真分析。仿真结果表明系统的总效率达到94.2%，矢量高斯含量达92%。

关键词：Vlasov辐射器；准光模式变换；Feko；变换效率

中图分类号：TN 814

DOI：10.3969/j.issn.1673-1492.2015.03.002

基金项目：宿州学院校级教研项目:“单片机项目教学法的探索与研究”(szxyjyxm201307);宿州学院校级教研项目:“机电一体化工程项目教学模式探讨”(szxyjyxm201310);宿州学院校级教研项目:“应用型高校物理实验教学改革研究”(szxyjyxm201309)

作者简介：李娜(1983-)，女，安徽宿州人，博士研究生，主要研究方向为无线通信与个人通信。

Design of 94 GHz Vlasov Quasi-Optical Mode Converter

WANG Kang-jia

(Department of Electrical and Mechanical Engineering,Huizhou Economics and Polytechnic College,Huizhou，Guangdong 516057，China)

Abstract:Based on geometrical optics theory,the radiation principle of Vlasov radiator was analyzed.Using the principle of Stratton-Chu formula of vector diffraction theory,a numerical calculation software was developed.The TE6,2 mode 94 GHz quasi-optical mode converter was designed and the simulation analysis was carried out using the Feko 3D-electromagnetic simulation software.The simulation results showed that the system overall efficiency reached 94.2%,and vector Gauss content 92%.

Key words:Vlasov launcher;Quasi-optical mode converter;Feko;conversion efficiency

0引言

在高频率、高功率方面，回旋管是一个很好的选择。回旋管一般工作在高阶模式，早期回旋管中的模式变换采用波导模式变换器实现，对于高阶边廊模，传统的波导模式变换器会变得结构复杂，不利于系统集成，而且波导模式变换中电子束和微波沿相同的路径传播，不利于提高系统效率和稳定性[1]。准光模式变换器最初是由苏联科学家Vlasov提出的准光天线发展而来，因为采用敞开式波导结构，准光模式变换器有很高的功率容量，是高功率模式变换比较适用的方法。之后，苏联科学家Denisov对Vlasov辐射器进行了改进，提高了模式变换的效率。这种模式变换器称为Denisov模式变换器或者Denisov辐射器，一般准光模式变换系统包括辐射器和相位校正镜两个部分。……