强激光与粒子束

作者：何昌杰, 张威, 巨金川, 许流荣, 曹鸿昌,

关键词：高功率微波, 相对论速调管放大器, 定向耦合器, X波段,

为实现模块化相对论速调管放大器功率、频率和相位的在线测量，对紧凑型高定向性高带宽的定向耦合器进行了仿真和实验研究。利用小孔耦合理论和相位叠加原理进行理论分析，设计了一种双孔紧凑型定向耦合器，在此基础上采用主、副波导正交连接，耦合孔沿轴向和角向二维分布的方法，进一步缩短了耦合器的长度。通过电磁仿真对耦合器各参数进行优化，模拟结果表明：当中心频率为10 GHz时，普通双孔定向耦合器对TM01模式的耦合度为−60.68 dB，在250 MHz的带宽内定向性大于20 dB，此时耦合区长度为3.49 cm。改进型定向耦合器对TM01模式的耦合度为−58.1 dB，在300 MHz的带宽内定向性大于20 dB，此时耦合区长度仅为1.8 cm（约0.6λ）。耦合器的冷腔实验测量结果与仿真结果符合较好。

来源：2023年第5期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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