Проектирование спирального преобразователя мод TM01–TE01 на основе метода разложения по собственным модам

Предложен новый спиральный круговой преобразователь мод TM01–TE01, работающий в X-диапазоне. Путём сочетания преобразования поляризации лучей в свободном пространстве и преобразования мод в волноводе полностью исследован потенциал преобразования между модой TM0m и модой TE0n в спиральном ребристом волноводе (HCW). С помощью метода разложения по собственным модам процесс преобразования мод в HCW наглядно показан, что послужило руководством при построении конечного спирального преобразователя мод TM01–TE01. Результаты моделирования показывают пиковую эффективность преобразования 99,6% при 8,6 ГГц и полосу пропускания 16,5% с эффективностью более 95% (центральная частота 9 ГГц). Кроме того, преобразователь мод способен выдерживать уровни мощности порядка гигаватт при продольной длине всего 3,81 длины волны. Для валидации структуры был изготовлен прототип и проведены измерения. Результаты эксперимента очень хорошо согласуются с моделированием, что подтверждает эффективность предлагаемого преобразователя мод.