本文關(guān)鍵詞：螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管關(guān)鍵技術(shù)研究　出處：《電子科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：回旋行波管(gyro-TWT)作為一種基于電子回旋脈塞原理的高功率微波源,在高分辨率雷達(dá)、毫米波通訊、等離子體診斷、醫(yī)療成像等方面有著十分誘人的應(yīng)用前景,因而在國(guó)內(nèi)外引起高度重視。在回旋行波管的發(fā)展過(guò)程中,人們一直在努力提高管子的輸出功率、帶寬、降低對(duì)速度離散的敏感性。而螺旋波紋波導(dǎo)能夠很好的滿足這一要求,它用螺紋結(jié)構(gòu)代替光滑結(jié)構(gòu)波導(dǎo),在根本上改變了小軸向波數(shù)區(qū)域的色散特性,使得TE11模和TE21模在角向耦合出“準(zhǔn)TE21”本征模式,工作本征模的群速度在很寬范圍內(nèi)接近于一個(gè)大于零的常數(shù),這非常有利于和電子注發(fā)生互作用,拓展了帶寬的同時(shí)也降低了對(duì)速度離散的敏感性,還能增加抑制模式競(jìng)爭(zhēng)的能力。輸出窗作為回旋行波管的的關(guān)鍵部件之一,一方面起隔絕外部大氣的作用,另一方面盡量使放大的微波能無(wú)反射通過(guò)。本文主要對(duì)螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管及輸出窗進(jìn)行了研究。全文的主要工作如下:1學(xué)習(xí)并梳理了電子回旋脈塞原理與回旋行波管的發(fā)展歷史、設(shè)計(jì)理念以及未來(lái)的發(fā)展方向。2運(yùn)用微擾理論和耦合波理論推導(dǎo)螺旋波紋波導(dǎo)的耦合波方程及其色散方程,并從中得到了耦合系數(shù)表達(dá)式及角向選擇條件表達(dá)式。3編寫Matlab程序分析螺旋波紋波導(dǎo)色散曲線的變化規(guī)律,著重研究了螺紋波導(dǎo)的耦合特性、色散特性、場(chǎng)分布以及模式競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。然后利用三維電磁仿真軟件模擬螺旋波紋波導(dǎo),觀察場(chǎng)分布情況并將工作模式色散曲線進(jìn)行了模擬對(duì)比。初步研究了脈沖壓縮應(yīng)用及五折螺紋波導(dǎo)的色散特性,為下一步工作打下基礎(chǔ)。4通過(guò)PIC粒子模擬軟件編制程序,設(shè)計(jì)了一款性能良好的螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管,并分析其注波互作用過(guò)程及各重要參數(shù)的變化對(duì)回旋行波管輸出特性的影響。5結(jié)合場(chǎng)匹配理論建立傳輸級(jí)聯(lián)矩陣,利用數(shù)值計(jì)算和高頻軟件仿真優(yōu)化,設(shè)計(jì)出了X波段TE11模雙層窗片結(jié)構(gòu)輸出窗。
【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

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1333102