微波系统模式识别器带宽的拓展与比较

摘要

目前微波系统使用的基于选模耦合的模式识别器一般工作频带都相当窄，这样就给实际的模式识别和分析测试工作带来了诸多不便。而国内外对宽带模式识别器的研究报道还较少见到，特别是对等孔径不等间距分布情况的研究还是空白。对于等间距不等孔径分布的情况，虽然能够较好地拓宽频带，但是因为加工精度等技术的限制，将会使实验值跟理论值有较大的差距。而将小孔孔径固定下来，通过设置不同的孔间距的方法来实现对模式识别器带宽的拓展，由于距离的精度比孔径的精度在加工时要高的多，因而在实际的工程实践中将能得到比等间距不等孔径分布更好的效果。因此对宽带模式识别器较为全面系统的研究，特别是对其中等孔径不等间距分布的情况进行研究探讨不仅具有重要的现实应用价值而且也具有较大的创新意义。 本论文结合大量文献和工程实践提供的信息，对小孔分布等间距和不等间距，等孔径和不等孔径这几类处理方法及相关设计方案进行了研究。重点讨论了等孔径不等间距分布的模式识别器的设计理论以及各种特性，并与等间距不等孔径分布情况进行了详细对比。通过不同方案的分析比较，来逐步实现设计的最优化，从而拓展对宽带模式识别器的理论分析，并使之在工程实践上具有更宽广的应用价值。本论文的主要研究工作和创新点如下： 1.系统推导并完善了宽带模式识别器的理论基础，得出各种结构的模式识别器的相关尺寸以及电磁参量的计算公式，为模式识别器的研究提供了较完整的设计理论，大量的研究结果为本领域及相关领域的研究提供了理论参考依据。 2.首次对等孔径不等间距分布情况下拓宽模式识别器带宽进行了理论分析和数值计算，运用了实用的小孔安置方法，选择一定的耦合强度分布函数f(x)，把f(x)对x的分布曲线沿x轴分成具有相同面积的N=2n个区间，然后在每个区间的中心位置设置小孔，并分析了相应结构的多孔耦合机理。 3.在等孔径不等间距分布情况下，分析了多种分布函数(二项式分布、切比雪夫分布、升高余弦分布)对宽带模式识别器带宽拓展的影响，并与等间距不等孔径分布进行比较分析，得出一系列实用的结论，填补了国内外在该领域的空白。 4.运用Matlab语言编制了宽带模式识别器辅助设计和仿真程序。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

第二章模式识别器的理论基础

第三章TE0n模宽带模式识别器的设计与研究

第四章TM0n模宽带模式识别器的设计与研究

第五章总结

参考文献

致谢

研究生期间发表的论文及作者简介