许文件，于新华，牛新建，曹树杰

(1.桂林电子科技大学 信息与通信学院,广西 桂林 541004；2.电子科技大学 物理电子学院,成都 610054)

基于NURBS曲面算法的准光模式变换器镜面系统

许文件1，于新华1，牛新建2，曹树杰1

(1.桂林电子科技大学 信息与通信学院,广西 桂林 541004；2.电子科技大学 物理电子学院,成都 610054)

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70 GHz,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。

准光模式变换器；光顺；NURBS；矢量绕射理论

回旋管作为目前高频率、高功率系统的理想微波源,其工作模式大多采用低损耗的高阶腔体模式。这种模式在传输过程中存在严重的衍射和极化损耗,并不适合直接在自由空间中传输,故需将其转换为利于传输的低阶波导模式(HE11)或自由空间的高斯波束TEM00。对于低阶模式的变换,一般采用波导模式变换器[1]，其转换效率比较高。但对于高阶模式的变换，由于存在严重的模式竞争以及波导壁损耗，若继续采用波导模式转换器进行变换，不仅导致其设计尺寸大，而且转换效率并不高。近十年来，国外学者采用准光模式变换器代替波导模式变换器，将高阶模式变换为所需要的准高斯模式TEM00。准光模式变换器不仅模式变换效率高、结构紧凑、易于内置回旋管中，而且可以实现注波分离，避免换能后的电子束与电子波发生互作用，还可以使收集级的自由设计成为可能。……