220GHz頻段的電磁波在太赫茲通信、武器制造、雷達探測等方面都有著廣泛的應(yīng)用,這些應(yīng)用都需要大功率的輻射源。真空電子器件可以在高頻率下產(chǎn)生高功率的微波源。常見的“O”型大功率輻射源有行波管、速調(diào)管和返波管,返波管可以作為放大器的前端驅(qū)動源,因此研究工作頻段為220GHz的返波管是很有必要的。本文基于平頂型正弦波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu),設(shè)計了工作于G波段的圓形電子注返波振蕩器和帶狀電子注返波振蕩器。通過軟件仿真模擬計算,返波振蕩器的各項參數(shù)都達到了設(shè)計指標。本文的具體工作如下:1.利用三維電磁仿真軟件HFSS對平頂型正弦波導(dǎo)的慢波特性進行研究,并將平頂型正弦波導(dǎo)與傳統(tǒng)正弦波導(dǎo)的色散特性和耦合阻抗進行對比。對比結(jié)果表明,在220GHz的頻點處平頂型正弦波導(dǎo)比傳統(tǒng)正弦波導(dǎo)的耦合阻抗提高了約29.4%,且兩者的色散特性差別較小;2.提出了一種G波段圓形電子注平頂型正弦波導(dǎo)返波管的設(shè)計方案。利用CST軟件對G波段圓形電子注平頂型正弦波導(dǎo)返波管進行了高頻系統(tǒng)的設(shè)計,包括慢波結(jié)構(gòu)、輸出結(jié)構(gòu)、衰減器、電子注通道等。并用CST軟件對圓形電子注平頂型正弦波導(dǎo)返波管進行了注-波互作用的研究,仿真結(jié)果表明,當圓形電子注... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 太赫茲返波管的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究意義
    1.4 本論文的組織架構(gòu)
第二章 返波振蕩器的基本理論
    2.1 引言
    2.2 返波振蕩器的基本組成結(jié)構(gòu)
    2.3 返波振蕩器的工作原理
        2.3.1 反饋回路的形成
        2.3.2 相位條件和幅值條件
    2.4 返波振蕩器的主要性能指標
    2.5 返波振蕩器的慢波特性理論
        2.5.1 色散特性理論
        2.5.2 耦合阻抗理論
    2.6 本章小結(jié)
第三章 平頂型正弦波導(dǎo)的高頻特性
    3.1 引言
    3.2 平頂型正弦波導(dǎo)慢波特性的研究
        3.2.1 色散特性的研究
        3.2.2 耦合阻抗的研究
        3.2.3 平頂型正弦波導(dǎo)與傳統(tǒng)正弦波導(dǎo)慢波特性的對比
        3.2.4 參數(shù)變化對慢波特性的影響
    3.3 平頂型正弦波導(dǎo)傳輸特性的研究
        3.3.1 仿真計算模型
        3.3.2 仿真計算結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第四章 G波段圓形電子注平頂型正弦波導(dǎo)返波管的設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 圓形電子注平頂型正弦波導(dǎo)返波管高頻系統(tǒng)的設(shè)計
        4.2.1 高頻系統(tǒng)的仿真模型
        4.2.2 高頻系統(tǒng)的計算結(jié)果
        4.2.3 參數(shù)分析
    4.3 圓形電子注平頂型正弦波導(dǎo)返波管注-波互作用的模擬計算
        4.3.1 模擬結(jié)果
        4.3.2 整個返波區(qū)對應(yīng)的起振范圍
        4.3.3 真空模型與修正后模型的注-波互作用結(jié)果對比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 G波段帶狀電子注平頂型正弦波導(dǎo)返波管的設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 帶狀電子注平頂型正弦波導(dǎo)返波管高頻系統(tǒng)的設(shè)計
        5.2.1 高頻系統(tǒng)的仿真模型
        5.2.2 高頻系統(tǒng)的計算結(jié)果
        5.2.3 參數(shù)分析
    5.3 帶狀電子注平頂型正弦波導(dǎo)返波管的注-波互作用
        5.3.1 相同工作電流下的計算結(jié)果
        5.3.2 相同電流密度下的計算結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果



本文編號：2904450