[发明专利]一种大功率毫米波TE01

说明书

本发明公开了一种大功率毫米波TE₀₂模滤波器，属于大功率毫米波传输技术领域。该滤波器包括模式滤除段和对称设置于其两端的输入过渡段、输出过渡段；输入/输出过渡段将圆波导和模式滤除段相互连接，实现圆波导中TE_0n模和类圆波导中准TE_0n模的转换；模式滤除段包括主波导和其外围均匀设置的四个吸波腔；主波导和吸波腔之间分别通过沿轴向设置的四个带状辐射孔连通。本发明滤波器采用基于过模的波导结构，功率容量大，且能在宽频带范围内对TE₀₂模实现滤波，对于TE₁₁、TM₁₁、TE₂₁模也具有滤除一定的效果，而不影响TE₀₁模的传播。同时，本发明滤波器结构简单，易于加工、装配简便。

技术领域

本发明属于大功率毫米波传输技术领域，具体涉及一种用于大功率毫米波传输链路TE₀₁模的滤波器。

背景技术

回旋行波管具有高增益、宽频带和高功率等特点，是毫米波波段唯一能实现大功率输出的宽带功率源，在成像雷达、毫米波通信系统和电子对抗、微波武器等领域有着非常广阔的应用前景。圆波导TE₀₁模呈环状分布，具有能量集中在波导中心、边缘场较弱的特点，是回旋行波管常用的工作模式。为了避免发生功率击穿和降低传输损耗，实现回旋行波管与天线对接的大功率传输线需采用过模圆波导结构。在传输线上，基于过模波导的功能器件的使用会激励起寄生模式。过渡波导、斜角弯头等由于波导径向的变化，会将TE₀₁模部分转换成TE₀₂模、TE₀₃模等高阶模式；而模式变换器的存在则会产生TE₁₁模、TM₁₁模、TE₂₁模等非工作模式。这些寄生模式的存在会给系统带来一系列不良的影响。对于TE₀₂模、TE₀₃模等高阶模式而言，由于渐变波导的存在会使得大功率传输线不均匀，使得其被截止，从而形成局部谐振。谐振会使得在局部场强陡增，发生空气击穿，破坏系统工作。同时击穿时会形成全反射，导致产生的能量反射回到功率源，容易损害功率源。对于TE₁₁模、TM₁₁模、TE₂₁模等低阶模式而言，在沿着大功率传输线向前传播的过程中，一方面由于相位变换的关系会使得场强得到增强，降低传输功率容量的阈值；另一方面由于边缘场强的缘故会使得波纹槽波导结构的馈源容易发生击穿，从而影响系统的正常工作。为了保障大功率毫米波系统稳定工作，必须滤除产生的这些非工作模式。因此，非工作模式滤波器对于实现大功率毫米波系统应用尤为必要。