1.一种矩形波导TE10模-圆波导TE01模式转换器,其特征在于:包括矩形波导功分网络,四极波导TE01模式转换结构,以及四极波导-圆波导过渡结构;
所述矩形波导功分网络输入端为标准矩形波导,输出端为输出方向间隔90度的四个标准矩形波导,且输出端与四极波导TE01模式转换结构输入端口连接;
所述四极波导TE01模式转换结构为截面口径渐变的四极波导结构,其横截面边缘轮廓的函数表达式为:r0+a1cos(4t),其中r0为截面平均半径,a1为扰动因子,a1随高度增加而减小;四极波导TE01模式转换结构底部的四个凸起处分别设置有一标准矩形波导输入端口,与矩形功分网络的输出端相连接;四极波导TE01模式转换结构底部还设置有锥形多级圆台结构;其中各级圆台的半径逐级递减,总高度不超过输入标准矩形波导的长边;
所述四极波导-圆波导过渡结构为截面口径渐变的波导结构,其输入端与四极波导TE01模式变换结构输出端连接;在四极波导-圆波导过渡结构中,其横截面边缘轮廓的函数表达式也为:r0+a1cos(4t),a1随高度的增加而减小为0,r0随高度的增加而变化为r1,使得输出端最终变换到半径为r1的圆波导。
2.如权利要求1所述的一种矩形波导TE10模-圆波导TE01模式转换器,其特征在于:所述矩形波导功分网络包括两级波导分支结构、波导连接段、以及波导过渡段。
3.如权利要求2所述的一种矩形波导TE10模-圆波导TE01模式转换器,其特征在于:所述矩形波导功分网络的一级波导分支结构为T型功分结构,将输入标准矩形波导分为两个窄边长度减半的一级波导支路,所述一级波导分支结构中间凸起位置设置有金属膜片;所述一级波导分支结构的两个输出端口分别设置有一级矩形波导过渡段,将两个一级波导支路渐变为标准波导输出;一级矩形波导过渡段后接的波导连接段包含一段矩形波导连接段、以及两段四分之一圆弧形矩形波导转弯结构,使两个一级波导支路完成180度转弯,与二级波导分支结构输入端口连接;所述二级波导分支结构与一级波导分支结构相同,将一级波导支路分成四个二级波导支路,之后分别通过135度圆弧段矩形波导转弯结构转弯,使得四个二级波导支路输出方向间隔90度;四个二级波导支路分别与二级波导过渡段连接,转换成标准矩形波导输出,最后与四极波导TE01模式转换结构输入端口连接。