S波段矩形波导TE10-圆波导TM01模式转换器的研究

为满足S波段高功率微波在线测量时对圆波导耦合器进行标定的需求，本文研制了一种高转换效率的S波段矩形波导TE₁₀模式转圆波导TM₀₁模式的模式转换器。采用CST软件对模式转换器的结构进行了仿真和优化设计，并从频域和时域两方面对所研制的模式转换器的性能进行了测量。频域方面的仿真和测量结果表明，模式转换器的工作中心频点位于2.1 GHz处，在工作带宽60 MHz范围内，S₁₁<-20 dB,S₂₁>-0.1 dB。时域方面的仿真和测量表明，模式转换器具有较好的脉冲响应，可以应用于脉冲宽度为几十纳秒以上的工作场合。频域和时域两方面的测量都表明，在2.1GHz处，模式转换器的插损小于0.1 dB，表明该模式转换器的转换效率较高。以本文研制的模式转换器为核心，配以商品化的波导同轴转换器后，研制的圆波导TM₀₁模式激励器已经成功用于圆波导耦合器的性能标定之中。