[发明专利]一种圆波导TM01

说明书

本发明属于强电磁脉冲传输与发射技术领域，具体涉及一种圆波导TM₀₁‑极化可调TE₁₁模式转换器。本发明圆波导TM₀₁‑极化可调TE₁₁模式转换器圆波导分四路矩形波导的圆波导为输入端口，输入模式为TM₀₁模，四路矩形波导合圆波导的圆波导为输出端口，输出模式为水平极化、垂直极化或圆极化TE₁₁模。该模式转换器实现了圆波导TM₀₁模到TE₁₁模的模式转换，且通过调节四路矩形波导中大功率波导可调移相器的相位可实现水平极化、垂直极化或圆极化TE₁₁模输出，即用一个模式转换器实现了圆波导TM₀₁模到三种极化方式TE₁₁模的模式转换，方便于用来产生三种极化方式的强电磁脉冲辐射场。

技术领域

本发明属于强电磁脉冲传输与发射技术领域，具体涉及一种圆波导TM₀₁-极化可调TE₁₁模式转换器。

背景技术

强电磁脉冲在传输时，根据实际应用需求，经常需要采用不同形式的波导并进行相应的模式转换。在强电磁脉冲领域，圆波导传输模式通常为旋转对称模式TM_0n模，而最常见的是 TM₀₁模。这些模式如果直接辐射，则具有波束不集中，能量分散，增益低等不足，所以需要将这些模式转换为能量较为集中、指向性较强的模式如TE₁₁模，再经过天线进行辐射。因此，国内外研究人员提出了不同种类的模式转换器来实现圆波导TM₀₁模到TE₁₁模的模式转换。典型的模式转换器有双弯曲型圆波导TM₀₁-TE₁₁模式转换器，三弯曲型圆波导TM₀₁-TE₁₁模式转换器，及十字型圆波导TM₀₁-TE₁₁模式转换器等。这些模式转换器技术成熟，转换效率高，但无一例外的都只能输出一个极化方向的微波，或只能通过机械的调节模式转换器的方位角度来改变输出微波的极化方向，或只能实现圆极化TE₁₁模输出。而在强电磁脉冲应用领域，通常需要产生水平极化、垂直极化以及圆极化TE₁₁模三种不同极化方式的强电磁脉冲辐射场，因此，现有的这些模式转换器均无法满足产生3种不同极化方式微波输出的应用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的模式转换器无法满足产生3种不同极化方式微波输出的应用需求。

为解决上述技术问题，本发明提出一种圆波导TM₀₁-极化可调TE₁₁模式转换器，包括圆波导分四路矩形波导、四个第一90°弯矩形波导、四个大功率波导可调移相器、四个第二90 °度弯矩形波导和四路矩形波导合圆波导；

圆波导分四路矩形波导包括圆波导和四个角向均匀分布的矩形波导，在与矩形波导连接的端面中心位置设有第一圆锥台，圆锥台楞倒圆角；

圆波导分四路矩形波导将输入的圆波导TM₀₁模均分成四路矩形波导TE₁₀模，圆波导分四路矩形波导的圆波导端口为输入端口，圆波导中输入模式为TM₀₁模，矩形波导为工作频段的标准矩形波导，矩形波导中传输模式为TE₁₀模，第一圆锥台抵消圆波导分四路矩形波导不连续结构产生的反射，使圆波导TM₀₁模高效的转换成矩形波导TE₁₀模，圆锥台楞倒圆角减小场增强效应，提高功率容量；

四个第一90°弯矩形波导的输入端分别与圆波导分四路矩形波导的四路矩形波导输出端连接，第一90°弯矩形波导2为标准矩形波导弯90°，传输模式为TE₁₀模；