Μελέτες προσομοίωσης μικροκυματικών διατάξεων υψηλής ισχύος

Abstract

Με τον όρο συμπίεση μικροκυματικών παλμών ονομάζουμε τη διαδικασία στην οποία παράγεται ένας σύντομος σε διάρκεια παλμός υψηλής ισχύος, έναντι του παλμού εισόδου που δημιουργείται από μικροκυματική πηγή χαμηλότερης ισχύος αλλά μεγαλύτερης διάρκειας από τον παραγόμενο. Η παρούσα Διπλωματική Εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και την αξιολόγηση, ως προς τη λειτουργία και τις επιδόσεις, εναλλακτικών τοπολογιών μικροκυματικών συμπιεστών υψηλής ισχύος. Η εκδοχή των διατάξεων μικροκυματικής συμπίεσης παλμών, η οποία θα μελετηθεί βασίζεται στην κατασκευή κυματοδηγικών μικροκυματικών κοιλοτήτων, οι οποίες αποθηκεύουν ενέργεια και στη συνέχεια με χρήση ενός μηχανισμού μεταγωγής, όπως ένα φιαλίδιο εκκένωσης (Gas Discharge Tube, GDT) την εξάγουν με τη μορφή ενός παλμού μικρής διάρκειας και υψηλού πλάτους. Με τη χρήση του λογισμικού ηλεκτρομαγνητικής προσομοίωσης “CST Studio Suite” θα πραγματοποιηθεί η προσομοίωση της λειτουργίας και η συγκριτική αξιολόγηση των επιδόσεων για εναλλακτικές τοπολογίες διατάξεων συμπίεσης μικροκυματικών παλμών. Οι διατάξεις προς μελέτη αποτελούνται από τμήματα κυματοδηγών WR-340, επαγωγική ίριδα και Ε-επιπέδου συνδέσμους-Τ (E-plane T-junctions). Οι εναλλακτικές τοπολογίες, οι οποίες εξετάζονται, έχουν ως κοινό στοιχείο την εξαγωγή των συμπιεσμένων παλμών από τον πλευρικό βραχίονα του συνδέσμου Τ. Η διαφοροποίηση τους συνίσταται στην διαφορετική τοποθέτηση (συμμετρική ή μη) του συνδετήρα T εντός της διάταξης καθώς και η ύπαρξη ενός ή δύο συνδετήρων Τ και κατ’ επέκταση η ύπαρξη μίας ή δύο θυρών εξόδου του συμπιεσμένου παλμού. Κύριος στόχος της Διπλωματικής Μελέτης είναι να συγκριθούν μεταξύ τους οι διαφορετικοί συμπιεστές για να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τη λειτουργία και τις επιδόσεις τους.