专利名称：矩形波导模与圆波导的圆电模相互转换高频电路结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及高功率宽频带毫米波器件回旋管行波放大器和回旋返波管技术领域，是一种新颖的矩形波导模与圆波导的圆电模相互转换高频电路结构。
背景技术：
回旋管是基于电子回旋脉塞(ECM)机理、具有宽频带特性的毫米波、准毫米波大功率相干辐射源，因其在高精度雷达，毫米波成像，高性能材料处理、微波催化和定向能微波武器等方面具有重大应用价值，国际上很重视它的理论和实验研究。对于回旋行波管，其宽频带放大特性需要宽频带输入耦合电路来配合；对于宽频带连续调谐回旋返波管，其高频场能量需要通过宽频带输出耦合电路馈给负载。因此回旋管研究的关键技术之一是解决高频输入/输出耦合电路在宽频带范围内实现输入模式与工作模式的有效转换问题。目前，这一难题在回旋管研究领域还没有达到很好的解决。
发明内容
本发明的目的是解决回旋管高频场能量在比较宽频率范围内的馈入和馈出问题，而提供一种矩形波导模TE10模与工作模圆波导模TE0n模相互转化的宽频带高频电路结构。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种矩形波导模与圆波导的圆电模相互转换高频电路结构，其矩形波导通过同轴谐振腔与圆波导正交连接，各自的中心轴相互垂直；矩形波导连接一同轴谐振腔，同轴谐振腔通过耦合孔与圆波导连接，圆波导一端连接对于工作模式TE0n模截止的圆波导；矩形波导模TE10激励同轴谐振腔的振荡模式，通过耦合孔再激励圆波导TE0n模工作。
所述的转换高频电路结构，其所述耦合孔位于同轴谐振腔与圆波导的连接处，在圆周方向定向均匀分布，周期性排列。
本发明的高频电路结构通过按比例改变波导尺寸可在Ku波段、Ka波段和W波段实现矩形波导模TE10模与工作模圆波导模TE0n模相互转化，具有工作频带宽(-3dB带宽为4％)、损耗小、模式畸变小、结构简单，易于工程实现的特点。该高频电路结构能够有效解决在宽频带范围内回旋管高频场能量的馈入和馈出问题，并可有效提高回旋管的注-波互作用效率。这一难题的解决对于高功率毫米波回旋管放大器的研究和工程实用化具有重大意义和实用价值，并可促进高功率毫米波、亚毫米波相干辐射源研究的进展。
本发明的高频电路除可作为不同波段高功率宽频带回旋行波管的输入/输出耦合高频电路外，还可作为不同波段宽频带连续可调回旋返波管的高频输出电路，实现线极化模侧面输出，利用降压收集极提高回旋管的工作效率。
附图1给出了矩形波导模TE10模与工作模圆波导模TE0n模相互转换的高频电路结构原理图。
具体实施例方式
本发明的高频电路结构采用矩形波导侧面输入圆柱谐振腔，利用矩形波导TE10模激励起同轴谐振腔的TEn1模，电磁场能量通过周期性排列的耦合孔在圆波导内激励起圆电模TE0n模。
如图1所示，矩形波导1与圆波导4正交连接，各自的中心轴相互垂直。矩形波导1在与圆波导4交接处，侧面分别连接同轴谐振腔2的内外壁，同轴谐振腔2通过耦合孔3与圆波导4连接，圆波导4一端连接对于工作模式TE0n模截止的圆波导5；耦合孔3位于同轴谐振腔2与圆波导4的连接处，在同轴谐振腔2圆周方向均匀分布，周期性排列；矩形波导模TE10激励同轴谐振腔2的振荡模式，通过耦合孔3再激励圆波导TE0n模工作。
权利要求
1.一种矩形波导模与圆波导的圆电模相互转换高频电路结构，其特征在于，矩形波导通过同轴谐振腔与圆波导正交连接，各自的中心轴相互垂直；矩形波导连接一同轴谐振腔，同轴谐振腔通过耦合孔与圆波导连接，圆波导一端连接对于工作模式TE0n模截止的圆波导；矩形波导模TE10激励同轴谐振腔的振荡模式，通过耦合孔再激励圆波导TE0n模工作。
2.如权利要求1所述的转换高频电路结构，其特征在于，所述耦合孔位于同轴谐振腔与圆波导的连接处，在矩形波导侧面圆周方向定向均匀分布，周期性排列。
全文摘要
一种矩形波导模与圆波导的圆电模相互转换高频电路结构，其矩形波导与同轴谐振腔正交连接，同轴谐振腔内壁通过圆周均匀分布的耦合孔与圆波导相连接，圆波导一端连接对于工作模式TE
文档编号H01P5/08GK1996659SQ20051013076
公开日2007年7月11日 申请日期2005年12月28日 优先权日2005年12月28日
发明者刘本田, 张燕生 申请人:中国科学院电子学研究所