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摘要
新一代W波段慢波结构行波管(TWT)对波导TE10-TEn0模式转换器的低损耗、宽带、转换效率等高性能方面提出了要求，本文重点研究一款全W波段波导模式转换器的设计，实现E-面TE10输入到H-面TE20输出的模式转换，并结合高效率转换结构，给出实际性能验证。主要包括：首先分析了波导TEn0模分布特点，提出E-面功分结构、集成扭波导结构及H-面反相合成等单元结构；其次给出TE10-TE20模式转换整体方案设计与电路优化；最后，结合H-面异相功分结构集成，基于数控CNC技术，实现该W波段模式转换模块的制备，并完成三端口性能测试。实测结果表明，W波段全带宽内(75 GHz～110 GHz)，该TE10-TE20模式转换模块输出端口功率分配比为-3.2 dB±0.2 dB、相位差为180°±2°，输入端口回波损耗优于-20 dB，且实测性能均与仿真结果高度一致。上述模块结果验证了W波段宽带TE10-TE20模式转换器的高效率、低损耗、可行性及鲁棒性等。
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单位南京信息工程大学; 中国空间技术研究院
