本文關(guān)鍵詞：毫米波雙頻段空間行波管高頻特性研究

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【摘要】：雙頻段行波管是指一個(gè)慢波電路可工作在兩個(gè)頻段的行波管,要求行波管具有盡可能寬的工作帶寬和盡可能大的輸出功率。毫米波雙頻段空間行波管的研究在軍事戰(zhàn)略的發(fā)展方面有著重大意義,它不僅可以使我方雷達(dá)、通信裝備大大提高靈活機(jī)動(dòng)性,減少體積、重量、功耗,而且更重要的是可以有效避開敵方的干擾。目前來說,對(duì)于同一個(gè)慢波系統(tǒng)能夠工作在兩個(gè)不同工作頻段行波管的研究,還僅限于國(guó)外的一些行波管研究機(jī)構(gòu),有關(guān)這方面的研究在國(guó)內(nèi)還是空白。本論文主要提出了一種能工作在Ka/Q頻段(29GHz~31GHz及43.5GHz~45.5GHz)的雙頻段螺旋線行波管高頻結(jié)構(gòu),分析了該高頻結(jié)構(gòu)對(duì)于雙頻段行波管的可行性,并通過仿真軟件對(duì)整管結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)整管的注-波互作用進(jìn)行仿真模擬,得出各種輸出參數(shù),結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的雙頻段螺旋線空間行波管有較好的輸出指標(biāo),符合設(shè)計(jì)要求。本論文的研究可以為雙頻段行波管的研制和探索提供一定的參考價(jià)值,具有重要的研究意義,本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面:1.利用三維電磁仿真軟件HFSS15.0對(duì)適合于雙頻段行波管慢波結(jié)構(gòu)的高頻特性進(jìn)行了仿真,分析得出結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)高頻特性的影響情況。2.利用CST軟件設(shè)計(jì)并優(yōu)化了Ka/Q波段雙頻段行波管的同軸線輸能結(jié)構(gòu)以及輸出窗。3.利用ORION軟件設(shè)計(jì)了Ka/Q雙頻段螺旋線行波管整管的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及工作參數(shù),利用CST軟件建立完整的三維仿真模型,對(duì)行波管的注-波互作用進(jìn)行了PIC模擬。仿真結(jié)果顯示:所設(shè)計(jì)的Ka/Q雙頻段螺旋線行波管在29GHz~31GHz范圍內(nèi),輸出功率大于238.8W,增益大于43.96dB,電子效率大于12.76%;在43.5GHz~45.5GHz范圍內(nèi),輸出功率大于243.9W,增益大于43.86d B,電子效率為11.92%。
【關(guān)鍵詞】：雙頻段 空間螺旋線行波管 高頻特性 注-波互作用
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN124
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 引言10-11
• 1.2 空間行波管11-14
• 1.2.1 空間行波管的發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.2.2 雙頻段空間行波管13
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外雙頻段行波管的發(fā)展?fàn)顩r13-14
• 1.3 課題的研究意義14-15
• 1.4 論文的主要工作及結(jié)構(gòu)組織15-16
• 第二章 螺旋線行波管的基本理論16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 螺旋線行波管的基本組成結(jié)構(gòu)16-17
• 2.3 螺旋線行波管的基本工作原理17-18
• 2.4 螺旋線行波管的主要特性18-23
• 2.4.1 慢波結(jié)構(gòu)的高頻特性18-21
• 2.4.2 螺旋線行波管主要參量21-23
• 2.5 螺旋線行波管帶寬拓展技術(shù)23-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第三章 Ka/Q波段雙頻段螺旋線行波管高頻特性的研究26-43
• 3.1 引言26
• 3.2 幾種典型的拓展帶寬慢波結(jié)構(gòu)26-29
• 3.3 一種Ka/Q雙頻段螺旋線高頻特性的研究29-41
• 3.3.1 高頻特性仿真軟件介紹29-31
• 3.3.2 夾持桿嵌入式慢波結(jié)構(gòu)高頻特性仿真31-34
• 3.3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變對(duì)高頻特性的影響34-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第四章 Ka/Q波段雙頻段螺旋線行波管輸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)43-54
• 4.1 引言43
• 4.2 輸能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)43-45
• 4.2.1 耦合結(jié)構(gòu)的選取43-44
• 4.2.2 同軸線與螺旋線耦合匹配的方式44-45
• 4.3 Ka/Q波段雙頻段螺旋線行波管輸能結(jié)構(gòu)仿真設(shè)計(jì)45-53
• 4.3.1 同軸線與慢波電路耦合結(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計(jì)45-48
• 4.3.2 同軸線耦合結(jié)構(gòu)阻抗變換仿真與設(shè)計(jì)48-49
• 4.3.3 輸能窗的設(shè)計(jì)與仿真49-51
• 4.3.4 衰減器及整管傳輸特性的仿真51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 Ka/Q雙頻段螺旋線行波管注-波互作用的模擬與仿真54-72
• 5.1 引言54-55
• 5.2 注-波互作用初始參量的確定55-56
• 5.2.1 工作電壓55-56
• 5.2.2 聚焦磁場(chǎng)56
• 5.3 Ka/Q雙頻段螺旋線行波管互作用電路的設(shè)計(jì)56-62
• 5.4 Ka/Q雙頻段螺旋線行波管PIC仿真62-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 對(duì)本文工作的總結(jié)72
• 6.2 工作的展望72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姚若妍;唐濤;趙國(guó)慶;黃民智;宮玉彬;;螺旋線行波管慢波結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及注波互作用模擬[J];強(qiáng)激光與粒子束;2014年06期

2 李飛;肖劉;劉濮鯤;袁廣江;易紅霞;萬曉聲;;行波管中多級(jí)降壓收集極效率評(píng)估的研究[J];物理學(xué)報(bào);2012年10期

3 劉毅;阮久福;楊軍;鄧光晟;呂國(guó)強(qiáng);張文丙;;空間行波管慢波結(jié)構(gòu)及注波互作用模擬設(shè)計(jì)[J];電子科技;2012年03期

4 趙新剛;李慶績(jī);趙士錄;;幾種典型翼片加載螺旋線行波管色散及返波特性研究[J];真空電子技術(shù);2006年06期

5 張大勇;馮進(jìn)軍;廖復(fù)疆;孔繁敏;蔡軍;;微帶型曲折線慢波結(jié)構(gòu)冷測(cè)特性的計(jì)算機(jī)仿真[J];電子器件;2006年04期

6 李建清;莫元龍;;行波管中慢電磁行波與電子注非線性互作用普遍理論[J];物理學(xué)報(bào);2006年08期

7 張勇,莫元龍;翼片加載螺旋帶慢波結(jié)構(gòu)的損耗特性[J];強(qiáng)激光與粒子束;2004年10期

8 歐陽勤;空間行波管[J];真空電子技術(shù);2003年02期

9 成躍進(jìn);Ka波段通信衛(wèi)星與Ka波段轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)[J];空間電子技術(shù);2000年02期

10 陸鐘祚;;超寬頻帶行波管的理論基礎(chǔ)和計(jì)算[J];南京工學(xué)院學(xué)報(bào);1979年01期

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本文編號(hào)：1098838