[发明专利]一种高功率微波相位反演的设计方法

说明书

本发明公开了一种高功率微波相位反演的设计方法，高功率微波在空间传输时依次经过空间位置X1、X2、X3，根据X1位置的红外摄像仪测量的电场幅度,迭代开始时假设的相位Φ₁为零，磁场幅度,通过Stratton‑Chu公式计算得到X2位置的电场幅度Ey₂和相位Φ₂；根据上述方式依次计算X2和X3位置的电场幅度和相位，X3位置反传输计算到X1位置的电场幅度Ey₄和相位Φ₄，完成一次迭代，当计算得出的相位Φ₁，Φ₂，Φ₃不再变化时，即得到最终X1，X2，X3位置的波束的相位，本发明使用矢量衍射理论反演得出电磁波的相位，对任何高功率回旋振荡管横向输出电磁波的频率都是适用的，比目前采用标量衍射理论的相位反演的设计方法更加的准确。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体为一种高功率微波相位反演的设计方法。

背景技术

从回旋振荡管输出窗横向输出的高功率微波(一般传播模式为准高斯波束)在空间进行传播时，为了更好地对波束参数进行修正，需要设计后续反射面(如光学匹配单元(MOU))，特别是相位修正面，就要准确的知道输出波束的电磁场幅度大小以及相位分布信息。电磁场的幅度以及相位信息是设计后续镜面或者波纹波导传输器件的基础，具有及其重要的作用。

高功率微波在空间传输通常采用标量衍射理论的方法或者矢量衍射理论的方法计算空间的辐射场。由于国外一直采用标量衍射理论计算空间辐射场，因此可以采用基于标量衍射理论的相位反演的方法来得到的波束在某一位置的相位。俄罗斯科学院应用物理研究所(IAP)在1995年发表文章《3D wavebeam field reconstruction from intensitymeasurements in a few cross sections》(A.V Chirkov，G.G Denisov，N.LAleksandrov)(Optics Communications，Volume 115,Issues 5–6,1April,Pages 449-452)就首先提出了基于标量衍射理论的相位反演方法得到空间电磁场的方法。到目前为止，尽管可以采用矢量衍射理论的方法计算空间的辐射场，但是没有采用基于矢量衍射理论的相位反演的方法。而矢量衍射理论的方法是三维全波分析电磁波的方法，可以计算出来的辐射场的六个分量即：在直角坐标系下表示为Ex,Ey,Ez,Hx,Hy,Hz,因此计算出来的辐射场要比标量衍射理论计算辐射场更加的准确，而且能够知道更多电磁场的信息。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种高功率微波相位反演的设计方法，开辟了采用矢量衍射理论的高功率微波相位反演的设计方法，比目前采用标量衍射理论的相位反演的设计方法更加的准确，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高功率微波相位反演的设计方法，包括如下步骤：

步骤100、高功率微波在空间传输时依次经过空间位置X1、X2、X3，根据X1位置的红外摄像仪测量的电场幅度迭代开始时假设的相位Φ₁为零，磁场幅度其中，η₀＝377Ω为自由空间波阻抗，通过Stratton-Chu公式计算得到X2位置的电场幅度Ey₂和相位Φ₂；

步骤200、将计算的Ey₂值用红外摄像仪测量X2位置的电场幅度代替，相位Φ₂不变，X2位置的磁场幅度表示为其中，η₀＝377Ω为自由空间波阻抗，然后在通过Stratton-Chu公式计算得到X3位置的电场幅度Ey₃和相位Φ₃；