[发明专利]一种同轴模式转换器及应用该转换器的微波辐射控制方法

说明书

本发明公开了一种同轴模式转换器及应用该转换器的微波辐射控制方法，主要解决现有转换器输入波导和输出波导不处于同一轴线、微波辐射的极化方向难以控制的问题。该转换器包括输入圆波导，与输入圆波导相接并倾斜设置的第一倾斜圆波导，与第一倾斜圆波导另一端相接并与输入圆波导平行的圆直相位匹配圆波导，关于圆直相位匹配圆波导的中心对称设置的第二倾斜圆波导，以及与第二倾斜圆波导另一端相接的输出圆波导；其中，所述输入圆波导和输出圆波导的中心处于同一轴线上。本发明实现了圆波导TM01到圆波导TE11模式的完全转换，从输出端输出圆波导TE11模式的微波，同时还要保证输入波导和输出波导处于同一轴线。

技术领域

本发明涉及一种真空微波器件的微波输出结构，具体地说，是涉及一种同轴模式转换器及应用该转换器的微波辐射控制方法。

背景技术

高功率微波(HPM)作为一种新型的电磁干扰手段，主要针对电子侦察、通信、合成孔径雷达等多种目标进行干扰和攻击，可降级或损伤微波传感器，从而使其失去地面监控，侦察和成像失去相应的侦察作战效能。由于同轴输出具有宽谱输出特性及多数HPM器件(如MILO，BWO，RKA)的工作模式是TM01模式，这种模式的空间辐射是空心束，不利于微波在实际应用中对目标发挥作用，通常需要一个特殊模式转换结构使输出微波的空间辐射是实心束。现有的模式转换器通常为蛇形(或S形)模式变换器，由于输入波导和输出波导不处于同一轴线，增加了实用中目标准直的难度，且尽管输出微波极化方向平行于模式转换器所处平面，使得模式转换器的旋转会带来输出波导和相应辐射喇叭的偏移运动，限制了微波辐射的极化方向控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同轴模式转换器及应用该转换器的微波辐射控制方法，主要解决现有转换器输入波导和输出波导不处于同一轴线、微波辐射的极化方向难以控制的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种同轴模式转换器，包括输入圆波导，与输入圆波导相接并倾斜设置的第一倾斜圆波导，与第一倾斜圆波导另一端相接并与输入圆波导平行的圆直相位匹配圆波导，关于圆直相位匹配圆波导的中心对称设置的第二倾斜圆波导，以及与第二倾斜圆波导另一端相接的输出圆波导；其中，所述输入圆波导和输出圆波导的中心处于同一轴线上。

进一步地，在本发明中，所述输入圆波导、第一倾斜圆波导、圆直相位匹配圆波导、第二倾斜圆波导、输出圆波导的直径均为输入微波波长的1.1倍。

进一步地，在本发明中，所述第一倾斜圆波导、第二倾斜圆波导与输入圆波导、输出圆波导所在的水平轴线所形成的锐角为20°。

进一步地，在本发明中，所述第一倾斜圆波导、第二倾斜圆波导的长度为输入微波波长的3.0倍。

进一步地，在本发明中，所述圆直相位匹配圆波导的长度为输入微波波长的1.6倍。

基于上述同轴模式转换器，本发明还提供了一种微波辐射的极化方向控制方法，包括如下步骤：

(S1)在输入圆波导、输出圆波导上安装实现动真空的选择关节；

(S2)在输入圆波导一端固定产生角向对称的TM01模微波的高功率微波发生器，在输出圆波导的输出端固定辐射喇叭；

(S3)将轴模式转换器沿z轴旋转，则辐射微波极化方向也随着同轴模式转换器沿z轴旋转也相应改变，由此实现微波辐射的极化方向控制。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：