170ghz回旋管准光模式转换器初步研究

1、物理电子学专业毕业论文 精品论文 170GHz回旋管准光模式转换器初步研究关键词：回旋振荡管 准光模式变换 高斯波束 几何光学 矢量绕射理论摘要：近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减

2、弱效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。 2。采用几何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，完成

3、了将输入频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，再利用矢量绕射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。正文内容 近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为

4、输出波导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减弱效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。

5、 2。采用几何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，完成了将输入频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，再利用矢量绕射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐

6、渐升温，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减弱效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用

7、。 本文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。 2。采用几何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，完成了将输入频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，

8、再利用矢量绕射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这

9、种减弱效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。 2。采用几何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，

10、完成了将输入频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，再利用矢量绕射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波

11、导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减弱效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。 2。

12、采用几何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，完成了将输入频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，再利用矢量绕射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温

13、，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减弱效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本

14、文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。 2。采用几何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，完成了将输入频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，再利用

15、矢量绕射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减弱

16、效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。 2。采用几何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，完成了

17、将输入频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，再利用矢量绕射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波导的一

18、部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减弱效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。 2。采用几

19、何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，完成了将输入频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，再利用矢量绕射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温，几乎

20、70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减弱效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本文的目

21、的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。 2。采用几何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，完成了将输入频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，再利用矢量绕

22、射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减弱效应尤

23、为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需的理论进行了介绍和推导。 2。采用几何光学的方法详细分析和推导了微波在波导中传播的情况，再利用耦合波理论具体分析了模式在波纹波导中的相互耦合，设计出了波纹波导的具体长度，扰动幅度等参数，得出各个模式相对功率大小随轴向变化的关系，完成了将输入

24、频率为170GHz，模式为TE22.6的毫米波在辐射器切口处叠加成准高斯模式的目的。 3介绍并确定辐射器的纵向切口长度的方法，然后详细分析了反射面的设计要求以及怎样确定反射面的几何尺寸，再利用矢量绕射理论和镜像场法确定空间场的分布，最后设计出修正抛物反射柱面，编写程序计算出辐射场和高斯波束的等势图。 4进行了总结以及对未来工作的展望。近年来，国际学术界对内置式准光模式转换器的研究逐渐升温，几乎70的回旋(振荡)管采用这种功率传输结构，回旋管直接从横向输出准光高斯波束(TEM00模式)。这种内置式的准光模式转换器有以下好处： 1可方便地实现波与电子束的分离。电子束收集极不再成为输出波导的一部分，由于波的传输方向在横向，因此可以自由设计降压收集极形状，提高整管的效率。 2波的反射被隔离。由于高功率微波通过反射镜从横向输出，因此反射到谐振腔的电磁波将大为减少，当输出窗略微倾斜时，这种减弱效应尤为明显，从而避免了纵向输出回旋管由于输出端口的不均匀性，反射回来的电磁波干扰了谐振腔中的波注互作用。 3输出的模式是最佳的线极化高斯波束，可以直接用波纹波导或反射镜低损耗传输，或直接利用。 本文的目的就是在内置式准光模式转换器方向做一些有益的尝试。主要工作如下： 1概述高功率微波发展及其运用，以及170GHz回旋振荡管的研究现状，其次对设计准光模式转换器所需