170 GHz兆瓦级回旋管TE25,10准光模式变换器设计 |
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引用本文: | 陈璞,曾旭,张亦弛,高东硕,冯进军.170 GHz兆瓦级回旋管TE25,10准光模式变换器设计[J].红外与毫米波学报,2023,42(3):350-355. |
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作者姓名: | 陈璞 曾旭 张亦弛 高东硕 冯进军 |
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作者单位: | 北京真空电子技术研究所 微波电真空器件国家级重点实验室,北京 100015,北京真空电子技术研究所 微波电真空器件国家级重点实验室,北京 100015,北京真空电子技术研究所 微波电真空器件国家级重点实验室,北京 100015,北京真空电子技术研究所 微波电真空器件国家级重点实验室,北京 100015,北京真空电子技术研究所 微波电真空器件国家级重点实验室,北京 100015 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2017YFE0300203) |
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摘 要: | 为满足聚变用170 GHz回旋管高功率输出和高效率传输的要求,需将高阶工作模式TE25,10转换为高斯波束;针对这一技术需求,完成了170 GHz、TE25,10模式高效准光模式变换器的设计,准光模式变换器由辐射器和镜面系统组成。基于几何光学和耦合波理论,完成了Denisov型辐射器相关设计;基于矢量衍射定理和相位校正算法,设计了由一个抛物面镜面、一个准椭圆镜面及一个相位校正镜面组成的镜面系统;使用Surf3D软件对辐射器进行了优化和计算,使用三维全波仿真软件FEKO对镜面系统进行了优化和计算,主要对辐射器微扰幅值、位置分布及相位差进行了优化。所设计准光模式变换器系统的能量转换效率约为95.2%,波束在输出窗处的标量高斯含量约为97.6%,矢量高斯含量约为91.8%,达到了回旋管的应用要求。
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关 键 词: | 回旋管 模式变换器 准光 Denisov型辐射器 170 GHz |
收稿时间: | 2022/10/19 0:00:00 |
修稿时间: | 2023/4/9 0:00:00 |
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