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摘要近年来，随着通信技术的迅速发展，毫米波通信越发重要。然而因为频率的提高，单个固态器件的输出功率已经无法满足系统的需求。为了满足上述的需求，众多功率合成技术被提出并得以应用。空间功率合成技术便是在这种情况下得到了飞速的发展，本文运用基于波导的空间功率合成技术，仿真设计出一种能在毫米波段进行功率合成的波导空间功率合成器。
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通过研究学习波导T型结功分器和分支波导耦合器的结构，分析其优缺点，最终选择了分支波导耦合器作为仿真设计方案，仿真设计出了一种H型波导腔模块功率合成器，研究分析其各参量对其工作性能的影响，最终确定了设计方案，实现了在110~130GHz频段的功率合成。27025
毕业论文关键词 空间功率合成 波导 耦合器 功率合成器 毫米波段
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Waveguide spatial power combiner Simulation Design
Abstract
In recent years, with the rapid development of communication technology, the millimeter wave communication is more important. However, because the increases of frequency, the output power of a single solid-state devices have been unable to meet the needs of the system. In order to meet the above requirements, various power synthesis techniques are proposed and applied. Spatial power combining technology is in this case has been rapid development, in this paper, waveguide-based spatial power combining technology has been used to design and simulate a waveguide spatial power combining，which is work in the millimeter wave band.
Learning through waveguide junction splitters and branch waveguide coupler T-type structure, analyze their strengths and weaknesses, and ultimately chose the branch waveguide coupler as a simulation design, simulation designed an H-type waveguide cavity module power combiner, research and analysis of each of its parameters affect to their work performance, and ultimately determine the design of programs to achieve the power synthesis 110 ~ 130GHz band.
Keywords Spatial power combining Waveguide Millimeter wave band Coupler
目 次
1 引言（或绪论） 1
1.1 研究背景介绍 1
1.2 微波毫米波功率合成技术的发展现状 2
1.3 本论文的主要工作 5
2 相关基础理论 6
2.1 矩形波导传输线 6
2.2 模式的激励与耦合 9
3 功率合成器的仿真设计 14
3.1 波导T型结功率分配/合成器 15
3.2 分支波导耦合器 17
3.1 波导腔模块功率合成器 22
结论 40
致谢 41
参考文献 42
1 绪论
1.1 研究背景介绍
波导空间功率合成器是应用于毫米波频段的功率合成器件。毫米波通常是指波长范围在1-10mm的电磁波，它的工作频率在30-100GHz，属于微波范围[1]。不过，在国际上，毫米波频段并未有一个明确的定义，有些国家，例如美国，将毫米波频段范围规定为40-300GHz，规定更大的范围，将100-1000GHz定义为亚毫米波。但是，在实际应用中，也常常会出现把毫米波的下限频率降低到26GHz，甚至降到18GHz的情况。
相比于微波中的其他频段，毫米波具有较宽的频段，相对来说可利用的频谱资源比较丰富。毫米波波束窄、频率高，被广泛应用于军用、民用通信系统中。毫米波由于波束相对较窄，所以拥有良好的波束指向性，拥有较强的抗干扰能力和抗截收能力，保密性强，在分辨距离近的小型目标和观察目标细节上有较强的能力；毫米波还具有频段高、波长短的优点，也更有利于器件的集成化和微型化，因为毫米波器件可以做到以更小的天线口径和体积，来实现同等的增益；同时，毫米波还有一个非常重要的优势，那就是毫米波可以穿透电离层，毫米波的这一优势，使得毫米波被广泛应用于卫星通信，导弹武器的控制，航空、天文领域与地球之间的联系等等，毫米波对电离层的强大穿透力为地外通信、外空探测甚至于宇宙飞行和天文学等方方面面的发展都有着强大的推动作用。而且对于烟、尘埃和云，毫米波也具有极强的穿透力。相比于其他波段，毫米波具有众多特殊优势，所以，目前在通信系统中，毫米波通信已经成为了一个重要的发展方向[2]。
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