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논문 상세정보

원형 도파관을 이용한 초고출력용 TM01-TE11 직접 모드 변환기

The Direct TM01-TE11 Mode Converter Using Circular Waveguide for High Power Applications

초록

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}$$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

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 (rom high power microwave antenna system. The proposed direct $TM_{01}-TE_{11}$ mode converter is calculated and designed with an approximated method for non-linear function about an extended non-constant serpentine type of circular waveguide. Then, the designed mode converter is optimized by length of 200 mm and efficiency above 95% by FIM simulation and achieved short length and high efficiency of the antenna by results of fabricated and measured characteristics.

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 
  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 
  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 
  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 

이 논문을 인용한 문헌 (1)

  1. Lee, Sang-Heun ; Yoon, Young-Joong ; Heo, Hoon ; Nam, Sang-Hoon ; Lee, Woo-Sang ; Choi, Do-Won 2008. "A Study on Wideband LC Oscillator Using Fat Dipole Antenna" 韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, 19(11): 1185~1192 

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