HL-2A低杂波新天线与耦合技术研究

在受控聚变研究中，低杂波是等离子体加热和电流驱动的有效方法之一。最新的第三代低杂波耦合天线为单元模块集成部件的组合，模块集成了3dB功分器，耦合器，水负载等常规波导器件，结构简单，拆卸方便，替换维修灵活，可以进行标准化加工，这种天线可能成为新的装置（如ITER）所考虑采用的方案之一。本项目计划在偏滤器托卡马克HL-2A装置上开展第三代低杂波天线中功率分配器和定向耦合器研究和设计，并对在此条件下的等离子体加热和电流驱动效果进行理论计算。对功率分配器和定向耦合器进行建模和物理分析；使用CST电磁仿真软件对所建模型进行电磁仿真计算；利用仿真结果，使用有相对论效应的Fokker-Plank程序包对等离子体加热和电流驱动效果进行计算；利用建模和计算的结果研制出实物；通过实验测量出S参数；验证电磁仿真的结果和实物的微波传输特性，最终探索和优化出新一代低杂波天线中功率分配器和定向耦合器的设计方法。