發(fā)布時間：2020-05-13 20:59

【摘要】：隨著太赫茲技術的快速發(fā)展,近年來電真空太赫茲源及太赫茲放大器作為研究熱點,一直被各國學者廣泛探索,各種新型慢波結構的太赫茲行波管、返波管被不斷提出。其中,大功率太赫茲行波管期望通過增大電子注來提高輸出功率,很容易引起返波振蕩;而追求更高頻率的太赫茲源,通常選用返波進行注波互作用。返波注波互作用自從被發(fā)現(xiàn)和提出以來一直都是行波管研究中的難點問題。由于各類行波管的慢波結構形狀各異,傳統(tǒng)建立于螺旋導電面行波管模型的返波互作用理論已經(jīng)不能勝任,急需一種能夠準確、快速模擬各種類型行波管返波互作用的方法。本論文依托具體的科研項目,針對各種類型行波管返波互作用理論的提出及仿真對比開展如下工作:1)針對需要一種方法仿真各類行波管返波互作用的問題,本文通過研究行波管共性特點及返波特點,提出了行波管通用返波互作用模型,并完成了相應的matlab代碼開發(fā)工作。此模型能夠描述各種行波管返波互作用的過程,快速得到其振蕩頻率和起振點。2)針對此通用返波互作用模型正確性的驗證工作,本文利用編寫的代碼對一只工作頻點在0.22THz附近的太赫茲頻段折疊波導行波管的返波進行了仿真,快速計算得到其振蕩頻率和起振長度,仿真結果與實測結果基本吻合;對一只返波頻點在17.5GHz附近的螺旋線行波管的返波進行了仿真,計算得到的結果和實測結果基本吻合;對一只新類型的V波段大功率帶狀注行波管的返波進行了仿真,能夠快速計算得到新型行波管的振蕩頻率和起振點。3)為解決返波振蕩的抑制問題,本文利用此通用返波互作用模型得到一只行波管的振蕩頻率和起振長度之后,快速確定加入內(nèi)置衰減器的位置。通過加入衰減之后的返波增益圖可以看出,此方法能夠在短時間內(nèi)解決各種行波管設計過程中的返波振蕩問題。以上工作,在提出了行波管通用返波互作用模型并開發(fā)相關代碼的基礎上,通過三種不同類型的行波管仿真結果和實測結果對比證明了此方法的準確性,可以用其快速模擬各類行波管的返波互作用過程,并在此基礎上有效快速的解決返波導致的行波管不穩(wěn)定性問題。
【圖文】：

行波管的典型構成

同軸螺旋槽結構
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN124

【參考文獻】

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本文編號：2662535