一种基于八孔耦合器的圆波导TE11与TM01混合模式诊断方法与流程

技术特征：
1.一种基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、用纯tm01模式的激励器对八孔圆波导耦合器的各端口耦合度进行调整，使各端口耦合度一致；s2、采集八孔圆波导耦合器八个端口的微波功率，记为p1～p8；s3、根据s2获得的八个端口的微波功率p1～p8进行分析：若八个端口的微波功率一致，则诊断为纯tm01模式；若八个端口的微波功率不一致，则诊断tm01模式中混有te11模式。2.根据权利要求1所述的基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，八个端口的平均微波功率与八个端口对应端口的平均功率计算方法如公式(1)所示：其中，为1号孔和5号孔的平均功率，为2号孔和6号孔的平均功率，为3号孔和7号孔的平均功率，为4号孔和8号孔的平均功率，p1,p2,
…
,p8分别代表八个端口的功率。3.根据权利要求2所述的基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，设定te11模式极化方向与3号端口和7号端口连线成χ夹角，极化角度χ的计算方法如公式(2)所示：其中，极化角度的取值范围为0
°
～22.5
°
，极化角度用于辅助判断混合模式比。4.根据权利要求3所述的基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，3号端口和7号端口模式混合比ρ的计算方法如公式(3)所示：其中，模式混合比ρ小于10％。5.根据权利要求4所述的基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，te11模式和tm01模式的相位差为0
°
的情况下，八个端口对应端的平均功率均与极化角度χ和模式混合比ρ相关。6.根据权利要求4所述的基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，te11模式和tm01模式的相位差为0
°
的情况下，八个端口对应端的平均功率与待拟合系数b与极化角度χ相关。
7.根据权利要求4所述的基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，极化角度较小时，误差较大；极化角度较大，误差较小。8.根据权利要求1所述的基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，在s3中，当八个端口的微波功率值中存在明显的最大值和最小值时：1)根据最大值和最小值判断te11模式大致的极化方向；2)根据最大值相邻两端口功率，判断te11模式的极化方向偏向哪一侧。9.根据权利要求8所述的基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，在步骤1)中，te11模式的极化方向大致为最大值和最小值对应端口的连线方向。10.根据权利要求8所述的基于八孔耦合器的圆波导te11与tm01混合模式诊断方法，其特征在于，在步骤2)中，极化方向偏向微波功率参数与最大值更为接近的端口。

技术总结
本发明公开了一种基于八孔耦合器的圆波导TE11与TM01混合模式诊断方法，属于微波模式测量领域，旨在解决利用圆波导TM01模式进行传输过程中混有TE11模式，且混合模式纯度无法测量的问题。本申请将八孔耦合器的八个端口平均功率与八个端口对应端的平均功率进行比较，其功率不相等的情况下则断定TM01模式中混有TE11模式，再采用极化角度及混合模式比来判断混入TE11模式的含量及TM01模式的纯度。本发明提出的混合模式诊断方法操作步骤简单，实验效果明显，为高功率微波系统的模式纯度监测提供了一种方法，该方法的优点在于受模式间相位差影响小，诊断误差较小，方法简单且可靠。方法简单且可靠。方法简单且可靠。


技术研发人员：任杰 翁明 李永东 曹猛 林舒
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.08.27
技术公布日：2021/12/2