6.5～18.0GHz大功率双脊波导水负载的研制

论文摘要

匹配负载在微波传输系统中是一个重要的部件,它关系到系统的传输效率、功率容量与工作稳定性,关系到微波测量的系统误差和测量精度,以及微波元器件的质量等一系列问题。因此,负载在微波技术中十分重要,是微波系统中重要的一个环节。传统水负载由于其结构方面的缺陷使其在提高功率容量及减小驻波比方面难以得到更好的发展,使得水负载在宽频带大功率方面的研究却跟不上大功率微波系统发展的需要。本文对一种辐射式水负载进行了研究,研制了一种宽频带大功率双脊波导水负载。本文对影响双脊波导水负载匹配的四个因素,包括水室的形状,双脊波导斜切角度,介质板材料的性质以及介质板的厚度都利用高频仿真软件MWS CST进行了仿真,根据仿真结果以及实际条件进行综合考虑确定了各项参数最终加工装配成实物。对此水负载进行了水温分别为常温(20℃),30℃,40℃和50℃的驻波比的测试,测试结果令人满意并且能在大功率下良好的使用。然后介绍了此水负载在大功率条件下使用的方案。最后对此水负载用作大功率微波功率计的情况提出了使用方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 脊波导
• 1.2.1 脊波导简介
• 1.2.2 脊波导的研究状况
• 1.3 国内外负载的研究现状
• 1.4 该课题的主要任务及指标要求
• 第二章 微波阻抗匹配
• 2.1 阻抗不匹配带来的问题
• 2.2 阻抗变换器
• 2.2.1 单节阻抗变换器
• 2.2.2 多节阻抗变换器原理
• 2.2.3 渐变线
• 2.3 小结
• 第三章 双脊波导水负载结构的设计
• 3.1 负载的结构
• 3.1.1 小功率负载
• 3.1.2 中功率负载
• 3.1.3 大功率负载
• 3.1.4 小结
• 3.2 双脊波导水负载结构的仿真设计
• 3.2.1 水室形状的仿真设计
• 3.2.2 双脊波导斜切角度的仿真设计
• 3.2.3 介质板材料的选择
• 3.2.4 介质板的厚度的仿真设计
• 3.2.5 小结
• 3.3 双脊波导大功率水负载的工程结构设计
• 3.3.1 水室的工程结构设计
• 3.3.2 斜面双脊波导的工程结构
• 3.3.3 双脊波导大功率水负载的实物
• 3.4 小结
• 第四章 双脊波导水负载的测试及应用
• 4.1 双脊波导水负载驻波比的测试
• 4.1.1 室温下驻波比的测试
• 4.1.2 水室中的水在不同温度条件下驻波比的测试
• 4.2 水流速度的控制
• 4.3 大功率条件下双脊波导水负载驻波比的测试方案
• 4.3.1 测试方案
• 4.3.2 冷水机
• 4.4 双脊波导水负载在大功率条件下的使用
• 4.5 双脊波导水负载微波功率计
• 4.5.1 水负载功率的测量
• 4.5.2 双脊波导水负载微波功率计的设计
• 4.6 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果