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원형 도파관을 이용한 초고출력용 TM01-TE11 직접 모드 변환기
The Direct TM01-TE11 Mode Converter Using Circular Waveguide for High Power Applications 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.17 no.4 = no.107, 2006년, pp.351 - 357  

이병무 (삼성전자 정보통신총괄) ,  이상흔 (연세대학교 전기전자공학과) ,  윤영중 (연세대학교 전기전자공학과) ,  양기주 (동국대학교 정보통신공학과)

초록
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본 논문에서는 초고출력용 X-band 협대역 안테나 시스템으로부터 초고출력 에너지를 최대 지향성으로 방사할 수 있도록 확장된 원형 도파관의 입력 $TM_{01}$ 모드를 출력 $TE_{11}$ 모드로 직접 변환하는 장치를 설계하고 그특성을 고찰하였다. 제안된 모드 변환기는 1차 미분 커플링 방정식으로부터 $TM_{01}$와 $TE_{11}$ 모드 사이에 최대 커플링 효과를 갖도록 non-constant serpentine 형태의 비선형 함수에 대한 근사 설계법을 제안하고, X-band 10 GHz의 동작 주파수에서 200 mm의 전체 길이와 95% 이상의 변환 효율 특성을 갖도록 구현되었으며, 기존의 $TM_{01}-TE_{11}$ 직접 모드 변환기와 비교, 분석을 통해 소형, 고효율의 특성을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a direct $TM_{01}-TE_{11}$ mode converter of circular waveguide which is used the approximated design method of mode conversion between $TM_{01}$ and $TE_{11}$ modes is designed for radiation with the maximum directivity of high power energy into air (...

주제어

#High Power   #Direct $TM_{01}-TE_{11}$ Mode Converter   #Circular Waveguide   #Approximated Method  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 초고출력용 확장형 TMm-TEn 직접 모드 변환기를 설계하고 특성을 고찰하였다. 특흐】, 커플링 방정식을 통하여 non-constant serpentine 기본 구조를 도출하고 WC-98 도파관 반지름을 전력수용 용량 향상을 위해 20 mm까지 확장시켜 FIM 시뮬레이션으로 총 길이 200 mm, 변환 효율 95.
  • 이러한 최근 연구의 문제점에 대하여 본 논문에서는 모드 변환기의 전력 수용 용량을 증가시키고, 짧은 변환 길이를 갖는 초고출력용 고효율의 TMoi -TEn 직접 모드 변환기를 구현하고자 한다. 이에 따라 본 논문의 모드 변환기는 다음과 같은 절차로 진행된다.

가설 설정

  • 이와 같은 수학적 접근을 본 논문의 사양에 접목하기 위해서 변환 길이 Z은 교란 작용의 1/2 길이로 가정한다. 즉, 공진 조건이 만족되려면 >如/2= 兀/2이어야 하므로, 식 (1)로 계산된 215.
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참고문헌 (6)

  1. M. Thumm, 'Modes and mode conversion in microwave devices', IOP Generation and Application of High Power Microwaves, vol. 57, no. 6, pp. 121-171, 1997 

  2. S. Yang, H. Li, 'Numerical modeling of 8 mm TM01-TE11 mode converter', Int. J. of Infrared and Millimeter Waves, vol. 16, no. 11, pp. 1935-1943, 1995 

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  3. B. M. Lee, W. S. Lee, Y. J. Yoon, and J. So, 'X-band TM01-TE11 mode converter with short length for high power', IEE Electronic Letters, vol. 40, no. 18, pp. 1126-1128, Sep. 2004 

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  4. S. Yang, H. Li, 'Optimization of novel high-power millimeter-wave TM01-TE11 mode converters', IEEE Trans. on Microw. Theory and Tech., vol. 45, no. 4, pp. 552-554, 1997 

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  5. R. Eisenhart, 'A novel wideband TM01 to TE11 mode converter', IEEE MTT-S Int. Microw. Symp. Dig., pp. 249-252, 1998 

  6. M. Thumm, 'Mode conversion due to curavture in corrugated waveguides', Int. J. Electronics, vol. 71, no. 2, pp. 333-347, 1991 

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