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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

摘要：本发明涉及高功率微波技术领域的波导模式转换器，尤其是一种十字扇形径向矩形TE10‑轴向圆形TM01模式转换器，包括径向的矩形输入波导、十字扇形堆叠结构、圆锥台形匹配结构、轴向的圆形输出波导和短路圆波导；本发明通过十字扇形堆叠结构的引入实现了宽带的模式转换，同时圆锥台形匹配结构有效拓展了模式转换器的工作带宽，从而使得该模式转换器有着宽带低损耗和高转换效率的特点。

主权项：1.十字扇形径向矩形TE10-轴向圆形TM01模式转换器，其特征在于：包括径向的矩形输入波导1、十字扇形堆叠结构2、圆锥台形匹配结构3、轴向的圆形输出波导4和短路圆波导5；所述径向的矩形输入波导1为一个矩形波导，长度为W，W为输入电磁波工作频率下标准矩形波导的长度，宽度与十字扇形堆叠结构2中的扇形结构的厚度一致，连接在十字扇形堆叠结构2的第一级十字扇形单元中的一个扇形结构上，用于输入矩形TE10模式电磁波并且通过垂直模式耦合的方式实现电磁波模式转换；所述十字扇形堆叠结构2由N个十字扇形单元堆叠而成，N≥2，用于纯化转换后的电磁波模式，每个十字扇形单元均包括四个扇形结构和一个圆波导，其中四个扇形结构环绕在圆波导四周，在角向间隔90°，且关于圆波导轴线呈中心对称，每个扇形结构的厚度L=4mm~6mm，扇面外半径R2=20.5mm~22.5mm，内半径R3=9.5mm~11.5mm，圆波导位于四个扇形结构中心，半径等于扇形结构的内半径R3；十字扇形单元沿圆波导的轴线方向排列，相邻两个十字扇形单元在角向上相差45°，在轴向上的间隔D=0.5mm~2.5mm；所述十字扇形堆叠结构2的第一级十字扇形单元在中轴线方向上与短路圆波导5连接，短路圆波导5半径为R4，R4=4.5mm~6mm，用于实现阻抗匹配和模式耦合；所述圆锥台形匹配结构3的上底面与十字扇形堆叠结构2最后一级十字扇形单元中的四个扇形结构连接，上底面半径等于扇形结构的内半径R3，下底面与轴向的圆形输出波导4连接，且下底面半径和圆形输出波导半径一致，圆锥台形匹配结构3的高H=3mm~7mm，圆锥台形匹配结构3用于实现十字扇形堆叠结构2和轴向的圆形输出波导4二者的阻抗匹配；所述轴向的圆形输出波导4半径R1=13mm~16mm，用于输出圆形TM01模式。

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百度查询： 中国人民解放军国防科技大学 十字扇形径向矩形TE10-轴向圆形TM01模式转换器