叶顺涛1502303068一种改善型TE11模圆极化器的设计
《微波电路与系统》课程结课报告学号、专业：1502303068、电子与通信工程姓名：叶顺涛模圆极化器的设计论文题目：一种改善型TE11指导教师：曹卫平教授所属学院：信息与通信学院成绩评定教师签名桂林电子科技大学研究生院2016年8月20日一种改善型TE11模圆极化器的设计摘要：针对于传统的波导圆极化器输出端两正交模幅度不等的缺点，本文提出了模圆极化器，以实现更好的圆极化性能。
运用电磁场理论和数值一种改善型TE11模圆极化器进行优化计算，计算结果表明：在工作频率计算方法对30GHz TE1129.5～30.5GHz范围内，该圆极化器输出端口两正交模电场幅度几乎相等，相位差为90o±3.50o，轴比AR<0.48dB，驻波比VSWR<1.12。
关键词：圆极化器；介质插片；梯型过渡器引言波导圆极化器是圆极化反射面天线馈源系统的关键组成部分，其作用是将线极化信号变换为圆极化信号。
由于在通信、导航、深空探测、电子对抗等方面,圆极化天线都有着十分重要的应用,因此,在过去的几十年里,圆极化器一直是微波天线领域热点研究内容之一。
在高功率微波(HPM)应用中,波导圆极化器[1]因其结构简单,损耗小且功率容量较高等优点而获得广泛研究应用。
目前,已有的圆波导TE模圆极化器主要有螺钉调节型[2-3]、槽加载型[4]、椭圆过渡型[5]和介11质插板型等。
其中，螺钉调节型和槽加载型圆极化器的结构比较复杂、对加工精度的要求很高，不利于批量生产；而椭圆过渡型圆极化器因其椭圆加工的不完整性导致性能受到影响；而在波导内插入金属膜片[6-10]或介质片[11-13]可以通过自相移90o来实现圆极化，这类圆极化器结构简单、加工方便、可调整性好，应用也比较广泛,在带宽要求较窄的情况下可以很好地满足性能指标要求。
在实验中，我们发现：输出端口两正交模的电场幅度并非严格相等，可通过稍微改变夹角α实现等幅输出从而进一步降低轴比。
所以，本文提出了一种改善型阶梯型TE11模圆极化器，仿真结果与理论预测值相符，设计的圆极化器具有结构简单，反射系数小，低轴比和结构可调整性的优点。
1.圆波导理论基础圆波导具有加工方便、双极化、低损耗等优点，普遍用于远距离通信、天馈系统中，常常作为初级馈源、圆极化器和其他元件的标准部件，圆形波导是非常适合设计圆极化器的元件，本文的介质插片式圆极化器就是采用圆波导形式的。
为了圆波导分析的简便起见，我们采用圆柱坐标系。
由电磁场与电磁波理论可得到主模TE11模的场分量表达式为（取sinϕ解）：z j c z zj c c zj c cr z zj c c z j c c r e r k J H H e r k J H rk j H e r k J H k j H E e r k J H k jw E e r k J H rk jw E ββφββφβφφβφβφµφµ−−−−−=−=′−==′=−=)(sin )(cos )(sin 0)(sin )(cos 11111121111111112(1-1)其中，)(1r k J c 是第一类一阶贝塞尔函数，)(1r k J c ′是第一类一阶贝塞尔函数的导函数。
由此可知，截止波长λc =3.41R ，其中，R 为圆波导半径。
TE 11模是圆波导中的最低次模，TE 11模的电场具有一定的极化方向，任意极化方向的电场，都能分解成为两个正交极化的电场。
如果将这两个正交极化的TE 11模看成是两个模，他们对应着同一个临界波数K cTE11，这种现象称作极化简并，这两种极化简并的模各自携带各自的功率和信息，形成两个信息通道，可作为频率复用的手段，如果设法使这两个极化简并的模的幅度相等、相位相差π/2可用来形成圆极化场，这就是圆极化实现的理论，也是圆极化器的基础。
2.介质插片式圆极化器2.1网络角度分析介质插片圆极化器介质插片圆极化器从几何形状上看是二端口网络，但从电性能上应看作多端口网络，因为在其端口上有两个模式的波在传播，一个是水平极化的TE 11波，另一个是垂直极化的TE 11波,在器件内部存在多种模式，通常我们选定参考面时，都让参考面远离多模区域，使参考面上仅有单模传输。
这样，介质插片圆极化器几何形状或机械上的单一端口就看作微波网络的单一端口。
根据广义传输线的下列关系式：E T (x,y,z)=e(x,y)V(z)H T (x,y,z)=h(x,y)I(z)(2-1)这里每个模式都有与它对应的等效电压V (z )和等效电流I (z )，故每一个模式都要用一个独立的等效长线来表示，也就是说每一个模式对应一个参考面。
我们看到机械上的“端口”和电性能上的“端口”是两个不同的概念，就网络问题的实质而言，指的是电性能上的“端口”而不应该是机械上的“端口”。
所以我们可以得出这样的结论：微波器件上的单个端口，在单模传输时，可看作单个端口，在多模传输时，应看作多个端口。
具体到圆极化器来讲就应看作多个端口。
在每个几何结构的端口上都有两个极化相互垂直的TE11波在传播，所以应把它看作四端口网络，如下图2.1所示，输入端是端口1和端口2，输出端是端口3和端口4。
虽然介质片对TE11波是有扰动的，并且还存在反射，但是我们先将这些问题忽略，将它当作理想的介质插片圆极化器，根据以下性质写出它的散射矩阵。
图 2.1介质插片式圆极化器的工作原理（1）各端口无反射时有：s ii=0(1,2,3,4)(2-2)（2）利用模式正交性有：S12=0S14=0S23=0S34=0(2-3)（3）垂直极化波相位领先水平极化波S31=e-jϕS42=je-jϕ(2-4)（4）网络互易有：S ij=S ji(i,j=1,2,3,4)所以我们得到它的散射矩阵为：⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=−−−−000000000000][φφφφj j j j je e je e s (2-5)若介质片的反射不为0，需引入不等于零的S ii ，若两极化的相位差∆ϕ≠π/2，或α≠45o ，都将使输出波不是圆极化波而是椭圆极化波。
应用网络理论可以分析这些因素对实现圆极化波的影响。
2.2介质插片圆极化器的工作原理介质插片式圆极化器的结构如上图2.1所示：在一段圆波导中插入无耗介质片，通过适当选择入射波极化方向和介质片的长度和形状以及介质片的介电常数和厚度就可以形成圆极化波输出。
介质插片式圆极化器的结构如上图2.1所示，介质插片置于圆波导中心，与线极化的入射波E 成α=45o 夹角。
圆波导中的主模式为TE 11模，设为E 。
当E 从左边的端口入射时，可分解为两个等幅、同相的正交极化分量E x 和E y ，其中E x 平行于介质片，E y 垂直于介质片。
E x 和E y 通过圆极化器的介质插片时，介质插片对两个正交极化分量分别产生两个相移常数βx 和βy 。
βx 和βy 的值由式(2-6)确定。
222222cy effyy cx effx x f f c f f c −=−=επβεπβ(2-6)其中，εeffx 与εeffy 分别为两正交方向上的有效介电常数，它们随介质片的厚度变化而变化，且随介质插片的相对介电常数εr 的增加以不同斜率变化。
这两个有效介电常数一般是不相等的，并且是与频率相关的，介质插片的相对介电常数εr 越高，两正交方向的相移常数βx 和βy 的差值越大。
f cx 与f cy 分别为两方向上的截止频率。
这两个传播常数之差可以扩展成Maclaurin 级数如式（2-7）所示：...]82[2444222+−+−+−=−f f f f f f c f cx effx cy effy cx effx cy effy effy effx y x εεεεεεπββ(2-7)可以看出级数中的第一项正比于频率而高阶项正比于f -2n+1，第一项与有效介电常数和较高的频率有关，而高阶项与正交模式的截止频率和较低频率有关，通过适当的选择截止频率、x 方向模式的有效介电常数和圆极化器的尺寸这样才能满足总的相移量为90o 。
在两正交极化波通过圆极化器时，平行于介质插片的极化波的相位受到的影响比垂直于介质插片的极化波的相位受到的影响大，它们的相位差∆ϕ可由相移常数差与两正交线极化波通过的路径L 之积得出。
如下式（2-8）所示：L y x •−=∆)(ββφ（2-8）可见，增大介质插片的介电常数εr ，可在相同的路径内增大相位差。
反之，在相位差一定的情况下，增大介质插片的相对介电常数可有效缩短路径，这种特性为器件的小型化提供了一种方法。
⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−−+==)cos(1)cos(1lg 20)lg(20)(y x y x dB AR φφφφ短轴长轴（2-9）由式（2-9）可知，如果E x 和E y 通过圆极化器后其相位差为90o 且幅度相同，此时轴比为0dB ，从而实现了圆极化，由式（2-8）可知，通过适当选取介质片的长度L 即可满足该要求。
介质插片的形式有很多种，由于普通的矩形介质插片无法达到匹配的指标要求，而燕尾槽形的介质插片式圆极化器的优点是：能够减小E x 分量入射波的反射，从而使E x 和E y 两个分量经过介质插片区后的幅度相差不大，这样做能进一步减小轴比。
为了减小反射，介质插片的末端使用渐变形式。
渐变形式有燕尾形2.2常用介质插片的形状渐变与矩形渐变等多种，如图2.2所示，本文采用燕尾形渐变。
最后，提出了一种阶梯型圆极化器。
3燕尾型圆极化器的仿真设计和结果分析3．1圆极化器的优化设计1）确定圆波导半径R。
圆波导半径关系到介质插片式圆极化器能否实现单模传输，抑制其它高次模。
设圆波导半径为R，中心频点处工作波长波长为λ=10mm，则3.412R<λ<2.62R（3-1）由上式可确定圆波导半径R=3.6mm。
2）确定介质插片的长度L。
为使移相差∆ϕ=90°，由（2-8）可得：长度L=25.5mm。
此时计算得出的L是矩形介质插片的尺寸，并且没有考虑到实际模型中入射波从圆波导经过介质插片时所引起的不连续性问题，所以图 2.2（a）中燕尾槽形介质插片的长度L1还要作适当调整，通过优化计算得到L1=11.15mm。
3．2圆极化器的仿真结果如图3.1所示，该圆极化器由一圆波导和燕尾型介质片构成。
燕尾槽型的介质片的优点是：能够减小E x分量入射波的反射，从而使E x和E y两个分量经过介质插片区后的幅度相差不大，这样做能进一步减小轴比。
仿真结果很好地验证了该圆极化器的性能参数。
图3.1圆极化器示意图图3.2输出端口两正交模幅度图3.3输出端口两正交模相位图3.4轴比AR图3.5电压驻波比VSWR由图3.2所示的S参数分析可知,端口2两正交模对应的S21参数等于0.7067,基本上等于理论值0.707。
螺旋波导TE_(m1)-TE_(11)模式转换器的设计
＋ Ｐ ￣ ｍ １ ］ （ ） ０ （ ） Ｏ （ ） （ ａ ） ｚ ￡ ｃ Ｓ ２／ ＣＳ
＾Ｂ ＾Ｂ
（） ２ ຫໍສະໝຸດ 式 中 ： ＝２ ／ｏ表示 自由空 间传 播常 数 ； 与 分 别代 表模 式在 圆波 导 中的相 位 常 数 ； 示变 换 器 的半 径 ， ￣Ａ ｎ表
的 比例关系 ， 并对转换器 的参 数做进一步修正 ， 然后利 用电磁仿 真软件进 行模拟 。两种转换器在 中心频率处 的
模 拟转 换效 率均达到 ９ 以上 ，５ 以上带宽超过 ２ＧＨｚ仿真结果与理论 分析吻合得较好 。 ８ ９ ， 关 键词 ： 高功率微波 ； 模式 转换器 ； 螺旋波导 ； 耦合波理论 ； 转换 带宽
文献 ［—］ ６７ 出发 ， 耦合 波方 程进 行 数值 计 算 ， 对 设计 并 模 拟 了 ９ ４ＧＨｚ的 ６周期 ＴＥ ＴＥ 。 模 式转换 器 和 １． ４ － ０ ２
ＧＨｚ的 ４周 期 Ｔ ３ Ｔ ｌ 式转 换器 ］ Ｅｌ Ｅｌ — 模 。
１ 耦 合 波 理 论
实 际 的波 导模式 变换器 、 渡器 和耦 合 器 在物 理上 都是通 过传 播模 式 的耦 合 和相互 作用 完成 的 ， 过 因此分 析 和设 计 也要 借 助于这 些模 式 的电磁 场表达 方法 。利用波 导 模式 对 电磁 场 作 级 数展 开 ， 特 定结 构 的边 界条 件 在
导变 换器 中， 一ａ ＋ 是第 ｎ模 的传 播 常数 （ 为 衰减 常 数 ， 为 波 数 ） ａ 。对 于 蛇形 线 微 扰 模 式转 换 器 中 的 两种模 式 ｎ ， ｎ ： 且 ＞０ ＞０时 ， 合 系 数 ， 当 ４ ， ， 耦 （ ）一 （ ）一 ［
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一种新型同轴TEM-圆波导TE11模式变换器
一种新型同轴TEM-圆波导TE11模式变换器刘庆想;袁成卫【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2004(016)011【摘要】提出了一种新型同轴插板式模式变换器,可以实现同轴TEM到圆波导TE11模式的变换.介绍了这种模式变换器的工作原理:即通过在同轴波导中沿轴向插入金属板,将同轴TEM模变换成扇形截面波导TE11模,进而利用不同扇形截面波导中的相移改变电场分布的轴对称性,在同轴波导中形成同轴TE11模,最后将同轴TE11模转换为圆波导TE11模式.基于这一原理设计了一个中心频率为3.8GHz的同轴TEM-圆波导TE11模式变换器,并进行了数值模拟.模拟结果表明:这种模式变换器可以承受高功率,中心频率上转换效率为98.5%,转换效率大于90%的带宽超过10%,在3.5～4.1GHz的频率范围内反射损耗低于0.3dB.【总页数】4页(P1421-1424)【作者】刘庆想;袁成卫【作者单位】西南交通大学,理学院,四川,成都,610031;国防科学技术大学,光电科学与工程学院,湖南,长沙,410073【正文语种】中文【中图分类】TN811;TN814【相关文献】1.一种同轴波导TE01模到圆波导TE02模变换器的数值模拟 [J], 栾远涛;罗积润;朱敏;袁广江2.一种使用TE11为过渡模的TE01-HE11模式变换器设计 [J], 付晨阳;廖永波;何宇臻;于新华;牛新建3.同轴TEM-矩形TE10模式变换器的优化设计 [J], 余川;刘庆想;崔学芳;文舸一4.一种新型编织物结构同轴芯滤棒的开发 [J], 凌莉; 马颜雪; 张建超; 崔运花; 陈耀岐; 徐岚; 李毓陵5.一种新型结构的同轴电缆——整体镀锡半软同轴电缆 [J], 钟秀清因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于圆波导TE11模的宽带E面全向圆极化天线[实用新型专利]
![基于圆波导TE11模的宽带E面全向圆极化天线[实用新型专利]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/968ba8a5f7ec4afe05a1df3d.webp)
专利名称：基于圆波导TE11模的宽带E面全向圆极化天线专利类型：实用新型专利
发明人：马汉清,石俊峰,汤畅,李超,闫云涛,李绪平
申请号：CN201220714997.3
申请日：20121221
公开号：CN203026643U
公开日：
20130626
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种基于圆波导TE11模的宽带E面全向圆极化天线，包括毫米波圆极化喇叭，其特征在于还包括金属圆锥体反射面，毫米波圆极化喇叭。
毫米波圆极化喇叭的输入端为标准BJ320波导，输入模式为TE10模，经矩圆转换器可将TE10模转变为TE11模,圆极化器对垂直电场矢量和水平电场矢量分别呈现容性和感性加载作用，使两矢量的相位滞后和超前，保证从T形张大的金属台阶辐射出的波具有较好的圆极化特性。
用圆极化波照射金属圆锥体反射面，波束的主辐射方向由轴向变为径向，辐射波方向反向旋转，圆极化特性不变，从而在方位面全向，俯仰面较大角度范围内实现圆极化辐射。
申请人：西安电子工程研究所
地址：710100 陕西省西安市长安区凤栖东路
国籍：CN
代理机构：西北工业大学专利中心
代理人：王鲜凯
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一种新型慢波结构TM01-TE11模式转换器的数值模拟
文章 编号 ： １ ０ —３ ２ ２ ０ ） ６ ０ ６ — ５ ０ １４ ２ （ ０ ７ ０ — ９ ６ ０
一
种 新 型 慢 波 结构 Ｔ ｌＴ １模 式 转 换器 的数 值 模 拟 Ｍｏ Ｅ １ －
丁敦高， 钱 宝良， 袁成卫
（ 防科 学 技 术 大 学 光 电科 学 与 工程 学 院 ，长 沙 ４ ０ ７ ） 国 １ ０ ３
表 明在 工 作 频 率 １８Ｇ 处 转 换 效率 ９ ， 射 率 低 于 ００ ， 率 容 量 超 过 １７Ｇ 。 ． Ｈｚ ６ 反 ．４功 ． Ｗ 关 键 词 ： 高 功率 微 波 ； 慢 波 结 构 ； 模 式 转 换 器 ； 扇 形 截 面 波 导 ； ＴＭ。模 ； ＴＥｌ ｌ ｌ 模
由于金属分 割片 的存 在 ， 入射 圆波 导 ＴＭ。 在 Ｉ和 Ⅱ两 个 区域 内激励 起扇 形波导 ＴＥ 模 模 式 。在 Ｉ区域 内 ， 微
波传输 的传播 常 数设 为 Ｊ ｌ区域 内的传播 常数 设 为 Ｊ 。 由于 Ⅱ区域 内存 在慢 波结 构 ， 过 Ⅱ区域 和 Ｉ区域 ８ Ｉ Ｉ， ８ Ⅱ 经 的扇形 ＴＥ 模式 在经 过长 度为 Ｌ 的慢波结 构后会 存 在 相 位 差 ， 果 扇 形 ＴＥ 如 模式 在 Ｉ和 Ⅱ区 域 内 的传播 常
数 不 一 样 。适 当调 节 慢 波 结 构 的 参 数 ， 使 两 个 区 域 内 传 输 的 扇 形 ＴＥ 可 模 式 在 金 属 分 割 片 尾 部 相 位 相 差
１ ０， ８ 。这两 个 扇 形 Ｔ ・ 式 耦合 成 为 圆 波 导 Ｔ 模 式 输 出 ， 现 模 式 转换 。建 立 数 值 模 型 并 进 行 了 模 拟 ， 果 Ｅ・ 模 Ｅ 实 结
１ 原 理 分 析
TM01-TE11弯形圆波导模式转换器的优化设计
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圆波导线极化TE_,11_模和圆极化TE_,21_模自跟踪体制
（１ ７ｂ）
㈤、１，叫
３ ２ ２ ｙ，＝Ｏ，７。ｃｏｎｓｔ，即方式２
这一情况Ｆ，相当于固定站天线跟踪极化取向随时间变化的来波，并仅转动频率
复用网络使和模极化与来波极化匹配。令式（１４）中ｙ，＝Ｏ，得角误差电压为
”南Ｉｍ｝ｓ＂ｅ，／＂ｅｘｐ（ｊｆｌ）］２
（１９。）
￡。【ｃｏｓ（ｒ。＋卢）＋６ｄ ｃｏｓ（７。一∥）］一￡。［ｓｉｎ（ｙ。＋∥）一ｂｄ ｓｉｎ（７。一ｆ１）］
时）调整口，使∥。＝一（ｙ，。ｙｄ），并作式（７）的坐标变换使交义耦合最小。
㈨镯：谶ｆ］［纠
㈤
采Ⅲａ方法得： 采Ｉ＿｝ｊ ｂ方法得 式中Ｍ为交叉耦合系数
“。＝ｓ：＋Ｍｃ：
ｕ？２￡ｉ—Ｍ￡：
“。２￡。＋Ｍｓ。 “，＝ｓ。一Ｍｃ。
ｂ“ｓｉｎ（２ｙ ２ｙ，一２７。）
Ｍ
１＋ｂｄ ｃｏｓ（２ｙ 一２ｙ：一２７＇。）
信道相对相位。
据式（５）和式（７），为了在终端移动并发生横滚时对米波进行跟踪可采Ｈｊ两种
方法，即：
ａ 转动频率复用网络即令儿＝乃，使和模极化与米波匹配。在＂＝Ｏ时（即无横滚
时）调整∥，使卢。＝．（ｙ。一ｙｄ），在终端有横滚时实时调整相位即ｆｌ＝－Ｏ＇，－ｙｄ—ｙ『】’使交叉耦合
最小。
ｂ 转动频率复用网络即令儿＝儿，使和模极化与来波匹配。在Ｈ＝Ｏ时（即无横滚
由３ ２．１及３．２．２分析可知，在固定地面站天线跟踪极化取向随时间变化的来波时， 不论采用方式１或方式２，使和信道极化与来波极化匹配并不能使交叉耦合最小，除 非与此同时采用实时自动调相或作坐标变换。
４对于本自跟踪体制的评价
在移动卫星通信终端中，尽管方式１具有只要和模极化与来波极化匹配，则交叉 耦合自动达到最小的优异性能，但是运载平台的横滚角很大及横滚速率很高（如特种 任务飞机，或载机受气流影响），而极化跟踪（程序跟踪或自动跟踪）动态性能不佳， 则在平台横滚时将产生大的极化失配从而导致大的交叉耦合，甚至使跟踪失效。可以 证明在差模为圆极化的情况下（即６一＝０）极化失配导致的交叉耦合为
一种新型慢波结构TM01-TE11模式转换器的数值模拟
一种新型慢波结构TM01-TE11模式转换器的数值模拟丁敦高;钱宝良;袁成卫【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2007(19)6【摘要】设计了一种新型L波段慢波结构式圆波导TM01-TE11模式转换器,该转换器的尺寸为15.0 cm×40.8 cm,通过金属分割片将圆波导分成两个180°区域并在其中一个区域内设置半环形慢波结构.当TM01入射时,在两个区域内激励起扇形波导TE11模式,由于慢波结构的存在,该模式在两个区域内的传播常数不一样.适当调节慢波结构的参数,可使两个区域内传输的扇形TE11模式在金属分割片尾部相位相差180°,这两个扇形TE11模式耦合成为圆波导TE11模式输出,实现模式转换.建立数值模型并进行了模拟,结果表明在工作频率1.8 GHz处转换效率96%,反射率低于0.04,功率容量超过1.7 GW.【总页数】5页(P966-970)【作者】丁敦高;钱宝良;袁成卫【作者单位】国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073;国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073;国防科学技术大学,光电科学与工程学院,长沙,410073【正文语种】中文【中图分类】TN814【相关文献】1.TM01-TE11三弯曲圆波导模式转换器 [J], 张强;袁成卫;刘列2.紧凑型宽带TM01-TE11模式转换器的数值模拟 [J], 丁敦高;钱宝良;袁成卫3.输入输出共轴的三弯曲型TM01-TE11模式转换器 [J], 袁成卫;钟辉煌;钱宝良4.组合型TM01-TE11弯形圆波导模式转换器研究 [J], 张玉文;舒挺;袁成卫5.TM01-TE11弯形圆波导模式转换器的优化设计 [J], 张玉文;舒挺;袁成卫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
S波段圆波导TM01-TE11模式变换器加工设计
现 ，这就为增加 了配 电网故 障的发生率 ，给配
电网的安全运行带来 了隐患 。 １ ． ２ ． ３避雷器故障 避雷 器是 用来 限制 过 电压幅 值 的保 护 电 器 ，并联在被保护 电器与地之 间 当雷 电波沿
【 关键 词 】配网运行 故障 维护
［ ２ ］ 徐刚 ， 谢平 ， 廖勇 ． ｘ 波段 过 模 弯 曲圆 波
导 Ｔ Ｍ Ｏ １ － Ｈ Ｅ １ １模 式 变 换 器 研 究 ［ Ｊ ］ ．物 理
３ 结 论
在 Ｓ波段对 圆波导 Ｔ Ｍ０ ｒ Ｔ Ｅ 模 式变换器
学报 ， ２ ０ １ ３ ， ６ ２ （ ７ ） ： ０ ７ ８ ４ ０ １ ． ［ ３ 】田 晨 ，喻 胜 ．圆 波 导 Ｔ Ｅ ０ １ 一 Ｔ Ｅ ｌ １模 式
与设备本 身老化来进行分析 。 １ ． １运行 管理方面的因素 运行 管理 中影 响配 网安 全的 主要 因素是 巡视不到位 、抢修不及时 。巡视不到位 ，主要 是巡视人员技能素质不高 、责任 心不强 ，对外
的配置数量不够 ，随着用 电量 的增 长，变 压器 的负荷难 以满足增加 的用 电量 的需 求，出现了
电力电子 ・ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ
配网运行 薄弱点 及规避事故安全措施
文／ 许永创
同相 的多点接地 ；单相 接地 不会造成短路 ，仅
当前 配 网运行 普 遍存 在故 障 较 多 的 问题 ，造 成 这一 问题 除 了 设 备 、线路 老 旧的客 观原 因外 ， 主 要 是 由 于 配 网 改 造 、 维 护 、 抢 修 工作 复杂，配 网故障维修延时、 人 员工作 不 到住 等主 观 因素造 成 的。这 些 主客观 薄弱 点 的存 在 对 提 高配 网 的供 电可 靠性 、保持 配 网安 全 稳 定 运 行 造 成 不 良影 响 。 本 文配 网运 行存 在 的薄 弱点 进行 分 析 ， 并 提 出 了反 事 故 措 施 有 不大 的接地 电流流过接地处 ，系统仍可继续
一种使用TE11为过渡模的TE01-HE11模式变换器设计
一种使用TE11为过渡模的TE01-HE11模式变换器设计付晨阳;廖永波;何宇臻;于新华;牛新建【期刊名称】《红外与毫米波学报》【年(卷),期】2017(036)001【摘要】基于弯曲圆波导耦合理论和规则圆波导突变结构模式匹配法,利用MATLAB软件编写的相关数值计算程序得到波导模式转换结构的优化参量,最终使用CST软件对模型进行了仿真和验证.该系统主要由三部分组成:一个TE01-TE01的过渡器,TE01-TE11和TE.-HE11的圆波导模式转换器.计算结果表明,该TE01-HE11模式转换系统在24.13 GHz的频率有5％的带宽、转换效率超过了99％.计算结果、仿真结果和实物冷测结果是一致的.%Based on the curved circular waveguide coupling theory and regular circular waveguide junction mode matching method,the TE01-HE11 Mode Converter model was designed using the optimization parameter of the waveguide mode conversion structure obtained from relevant numerical calculation program,and was successfully simulated and verified by the CST software.The system is mainly composed of three parts:a TE01-TE01 mode transition,two circular waveguide mode converters for TE01-TE11 and TE11-HE11.The calculations showed that the conversion efficiency of the TE01-HE11 mode converter system is over 99％ within the bandwidth of 5％ relative to 24.13 GHz.The results of simulations and test are consistent with that of calculation.【总页数】6页(P24-29)【作者】付晨阳;廖永波;何宇臻;于新华;牛新建【作者单位】电子科技大学能源科学与工程学院,四川成都611731;电子科技大学能源科学与工程学院,四川成都611731;电子科技大学物理电子学院,四川成都610054;桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004;电子科技大学物理电子学院,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN811;TN814;TN128【相关文献】1.高功率毫米波TE01—TE11模式变换器的研究 [J],2.回旋速调管TE01-HE11模式变换器 [J], 牛新建;顾玲;于新华;李宏福3.一种新型同轴TEM-圆波导TE11模式变换器 [J], 刘庆想;袁成卫4.8mm波段圆波导TE11模式过渡器的设计 [J], 王依群;牛新建;刘迎辉;于新华;支萌5.TE11—TE11模式变换器的计算机辅助设计 [J], 黄学军;娄维鸿因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
9.4GHz过模光滑壁TE11-HE11模式变换器设计
解决， 在 高功 率微波 领域 没有得 到应 用 。尤其在 目前 ＨＰ Ｍ 输 出功率 越来 越 高 的情 况下 ， ＨＰ Ｍ 器 件 的输 均 采 用过模 圆波导输 出以提高 功率容 量 ， 波 导 内存 在 大量 的高 阶模 式 ， 使得模 式 之间 的的高效 率转 换变得 十 分 困
难 。Ｇ．Ｇ ．Ｄ ｅ ｎ ｉ ｓ ｏ ｖ等人 提 出采 用光 滑壁半 径微 扰 圆波 导实 现毫 米 波段 Ｔ Ｅ 模 到 ＨＥ 模 的转 换［ Ｊ 。本 文 采 用基 于模式 耦合 理论 的迭代 综合 方法 ， 设计 了具 有 ＧＷ 级高 功率 容量 的 ９ ． ４ ＧＨｚ过模 光 滑壁 圆波 导 ＴＥ 一 ＨＥ 模 式 变换器 ， 并进 行 了全 电磁 模拟 分析 和对 比。
馈源 ， 为 了提高 辐射效 率及 降低 副瓣 ， 要 求馈 源 的辐射 波束 尽量接 近高 斯波束 ， 因此 需 要将 Ｔ Ｅ 模 进一 步 转换 为准 高斯 分布 的 ＨＥ 模再 由喇 叭 辐 射 。在 低 功 率 及 大 功 率微 波 领 域 ， 通 常采 用 表 面 阻 抗 渐变 的波 纹 Ｔ Ｅ１ ｒ ＨＥ 模式 变换 器 。 该类 模式 变换器 虽然 结 构 紧凑 ， 但 在 高功 率 工作 条 件下 波 纹 波导 齿 间 的击 穿 问 题 难 以
分 如表 １所示 。从 表 １中可 以看 出 ， 这些 模式 角 向波 矢相 同， 仅 径 向波 矢 不 同 ， 因 此 可 通过 半 径 微 扰 将 Ｔ Ｅ 模式 转换 为所需 的模 式组 成 。
１ ． ２ 半 径 渐 变 圆 波 导 模 式 耦 合 理 论
圆波导 中 因半径渐 变产 生 的模 式 间相互 转换可 用模 式 耦合 理论 来分 析 ， 各 模 式 的相 互 转换 关 系表 示 为耦 合