圆波导TE21模式激励器 中期答辩.pptVIP

答辩人：汪艳 指导老师：李少甫教授 圆波导TE21模式激励器 中期答辩 西南科技大学 信息工程学院 1 CONTENTS 1 2 研究内容 设计目标 西南科技大学 信息工程学院 Southwest University of Science and technology 2 3 设计流程 4 进度安排 5 已完成的工作 研究 内容 掌握麦克斯韦理论方法并分析得到圆波导在TE21模式下的场分布； 基于开放式谐振腔理论，提出一种圆波导TE21模式激励器的设计方法； 利用HFSS软件仿真优化设计矩形波导TE10-同轴波导TE21模式激励器，根据同轴到圆波导的渐变过渡，设计同轴TE21 -圆波导TE21模式激励器，最后基于开放式谐振腔理论对其进一步进行仿真优化设计。 1 研究内容 西南科技大学 信息工程学院 Southwest University of Science and technology A B C 应用HFSS设计线极化的圆波导TE21模式激励器，在中心频率96 GHz下的模式纯度大于95%，转换效率大于90%的相对带宽大于5%； 给出仿真设计模型图及S参数曲线和场分布图。 如果时间允许，运用HFSS设计圆极化的圆波导TE21模式激励器，要求同样的指标。 1 设计目标 西南科技大学 信息工程学院 Southwest University of Science and technology 研究 阶段 1 4 2 5 3 了解TE21模式波在圆波导中的场分布以及传播模式特点 第一阶段 利用HFSS数值仿真建立激励器的模型 第三阶段 根据缓变截面波导理论将同轴腔改进为三段式谐振腔，得到进一步的优化并获得S12参数，直到满足指标要求。 最终阶段 基于开放式谐振腔理论，提出一种圆波导TE21模式激励器的设计方法 第二阶段 利用HFSS对建立的模型进行多次优化仿真，选择合适的同轴内外半径，提高输出目标模式的纯度。 第四阶段 1 设计流程 西南科技大学 信息工程学院 Southwest University of Science and technology 1 4 2 3 2015年12月，由老师下达任务书，跟导师见面，制定详细的研究方案及工作安排，通过上网或到学校图书馆、其他网站下载或查阅相关书籍，学习HFSS以及MATLAB软件，初步了解设计内容，确定设计方案； 2016年2~3月，了解圆波导TE21模式变换器原理及应用领域，应用理论知识初步进行设计，并撰写开题报告； 2016年3月19日，开题答辩，根据答辩老师建议及时补漏与解决问题； 2016年4月，在HFSS软件中对设计的模式变换器各个部分单独进行仿真，运用实验法和理论分析相结合的方法，找出符合指标要求的结构参数，然后整体仿真，观察模式变换的场图，并用MATLAB软件绘制模式变换的转换效率曲线。 时间安排 5 6 2016年5月，对初步建立好的仿真模型进行大量的优化仿真，直到仿真结果符合指标要求；整理资料，撰写毕业论文； 2016年6月，完善论文，准备答辩。 6 进度安排 西南科技大学 信息工程学院 Southwest University of Science and technology TE21模式下的圆波导电场幅值分布图 在HFSS中仿真得到电场幅值分布图如右图所示，由此分析可以得到，当ρ固定时，在径向方向上，从圆心到半径为a处，电场强度的变化为先增大再减小，且只有一个最大值。而当ρ固定时，一周中共有四个极大值。 一、波导理论分析 1 已完成的工作 西南科技大学 信息工程学院 Southwest University of Science and technology 二、利用matlab编程分析得出同轴波导的不同模式随着同轴比变化，特征 根的变化，以确定最大模式隔离度下的同轴比 1 已完成的工作 西南科技大学 信息工程学院 Southwest University of Science and technology 各模式特征值随C的变化曲线图 TE21模式曲线附近的模式随C变化表 三、根据matlab分别计算得到不同模式下圆波导和同轴波导尺寸的范围 并设计TE10—圆波导/同轴TE21模式激励器 1 已完成的工作 西南科技大学 信息工程学院 Southwest University of Science and technology TE21以及TE11模式下圆波导尺寸 TE21以及TE11模式下同轴波导尺寸 四、利用前面分析得到的尺寸范围在CST中建立线