對W波段三槽梯形線耦合腔慢波結(jié)構(gòu)（包括大功率輸入輸出耦合器和射頻窗）的加工和冷測進行了研究。此慢波結(jié)構(gòu)由一個矩形波導耦合器饋電,該耦合器由放置在輸入腔短邊上的三階階梯變換矩形波導組成。首先,利用仿真方法研究了慢波結(jié)構(gòu)的色散、互作用阻抗、傳輸特性和注-波互作用。結(jié)果表明,采用三槽梯形線耦合腔慢波結(jié)構(gòu)的行波管能夠在91～96 GHz的頻率范圍內(nèi)提供大于1 000 W的飽和輸出功率,并且在94 GHz頻點,飽和輸出功率最大,可以達到1 125 W。其次,采用高精度數(shù)控銑床加工出三槽梯形線慢波結(jié)構(gòu),并將其固定在非磁性不銹鋼外殼中。文中給出了帶有耦合器和射頻窗的三槽梯形線慢波系統(tǒng)的測試結(jié)果,表明在90 GHz到100 GHz的頻率范圍內(nèi),S₁₁<-10 dB。因此,三槽梯形線慢波結(jié)構(gòu)在W波段大功率行波管方面具有應(yīng)用前景。 

【文章來源】：紅外與毫米波學報. 2020,39(02)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖２帶狀注耦合腔慢波結(jié)構(gòu)的色散曲線（ａ）頻率隨相移的變??化，（ｂ）歸一化相速隨頻率的變化??

ｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｒａｎｇｅ?ｏｆ?９１＾９６?ＧＨｚ．??２?Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｃｏｌｄ－ｔｅｓｔ??Ｔｈｅ?Ｗ－ｂａｎｄ?ｔｈｒｅｅ－ｓｌｏｔ－ｓｔａｇｇｅｒｅｄ－ｌａｄｄｅｒ?ＣＣ－ＴＷＴ??８５?９０?９５?１００?１０５??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／ＧＨｚ??（ｂ）??Ｆｉｇ．４?（ａ）?Ｔｈｅ?ｖａｃｕｕｍ?ｍｏｄｅｌ，?ａｎｄ?（ｂ）?ｔｈｅ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｃｈａｒａｃｔｅｒ？??ｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｈｅｅｔ?ｂｅａｍ?ＣＣ－ＳＷＳ??圖４?（ａ）帶狀注耦合腔慢波結(jié)構(gòu)的真空模型，（ｂ）傳輸特性??計算結(jié)果??ｓｏｌｅｎｏｉｄａｌ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ?ｉｓ?ｕｓｅｄ?ｆｏｒ?ｂｅａｍ?ｆｏｃｕｓｉｎｇ．?Ｉｎ??ａｄｄｉｔｉｏｎ，?ｉｔ?ｓｈｏｕｌｄ?ｂｅ?ｎｏｔｅｄ?ｔｈａｔ?ｔｈｅ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｇａｉｎ?ｏｆ?ｔｈｅ??ｗｈｏｌｅ?ＴＷＴ?ｉｓ?ｌｏｗ?（ｌｅｓｓ?ｔｈａｎ?２０?ｄＢ?ｇｅｎｅｒａｌｌｙ），ｓｏ?ｔｈｅ??ｌｅｎｇｔｈ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｕｂｅ?ｃａｎ?ｂｅ?ｆｕｒｔｈｅｒ?ｓｈｏｒｔｅｎｅｄ?ｔｏ?ｅｎｓｕｒｅ?ｔｈｅ??ｓｔａｂｌｅ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｈｅｅｔ?ｂｅａｍ?ｗｉｔｈ?ｓｕｃｈ?ｈｉｇｈ?ｃｕｒ？??ｒｅｎｔ?ｄｅｎｓｉｔｙ．?Ｉｎ?ｔｈｅ?ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，?ｔｈｅ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ??ｇａｉｎ?ａｎｄ?ｌｅｎｇｔｈ?ｏｆ?ｓｈｅｅｔ－ｂｅａｍ?ＣＣ－ＴＷＴ?ａｒｅ?ｇｉｖｅｎ．?Ｔｈｅ??ｍａｔｅｒｉａｌ?ｏｆ?ＳＷＳ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｉｓ?ｓｅｔ?ａｓ?ｏｘｙｇｅｎ－ｆｒ

ａｖｉｔｙ?ｓｌｏｗ?ｗａｖｅ?ｓｔｉｕｃｔｕｒｅ?ｆｏｒ?Ｗ－Ｂａｎｄ?ＴＷＴ??１６１??９２?９３?９４?９５?９６??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／ＧＨｚ??（ａ）??９００??９１?９２?９３?９４?９５?９６??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／ＧＨｚ??（ｂ）??Ｆｉｇ．?９?（ａ）?Ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?ａｎｄ?ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｇａｉｎ，?ａｎｄ?（ｂ）?ｔｈｅ??ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｏｕｔｐｕｔ?ｐｏｗｅｒ?ｖｅｒｓｕｓ?ｔｈｅ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ??圖９?（ａ）電子效率和飽和增益隨頻率的變化，（ｂ）飽和輸出功??率隨頻率的變化??ｃｉｒｃｕｉｔ?ｗａｓ?ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ?ｂｙ?ｕｓｉｎｇ?ｔｈｅ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｍａｃｈｉｎｉｎｇ??ｍｅｔｈｏｄ，?ｗｈｅｒｅ?ｔｈｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｉｓ?ｍｉｌｌｅｄ?ｂｙ?ａ?ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ??ｈｉｇｈ?ｓｐｅｅｄ?ＣＮＣ?ｍｉｌｌ．?Ｔｈｅ?ｓｉｚｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＣＣ－ｄｉａｐｈｒａｇｍ?ｉｓ??２．?３２?ｍｍＸｌ．?２２?ｍｍ，?ａｎｄ?ｔｈｒｅｅ?ｇｒｏｏｖｅｓ?ａｓ?ｗｅｌｌ?ａｓ?ｔｈｅ??ｂｅａｍ?ｔｕｎｎｅｌ?ａｒｅ?ｏｐｅｎｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｄｉａｐｈｒａｇｍ．?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒ？??ａｌ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ?ａｒｅ?ｖｅｒｙ?ｓｍａｌｌ，?ａｎｄ?ｉｔ?ｉｓ?ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ?ｔｏ?ｆａｂｒｉ？??ｃａｔｅ?ｕｓｉｎｇ?ｔｈｅ?ｃｏｍｍｏｎ?ｏｘｙｇｅｎ－ｆｒｅｅ?ｃｏｐｐｅｒ．?Ｈｅｒｅ?ｔｈｅ?ｓｐｅ？??ｃｉａｌ?ｏｘｙｇｅｎ－ｆｒｅｅ?ｃｏｐｐｅｒ?ｉｓ?ｕｓｅｄ?ｔｏ?ｆａｂｒｉｃａｔ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]W波段階梯型交錯雙柵慢波結(jié)構(gòu)行波管的研究[J]. 王海龍,石先寶,王戰(zhàn)亮,宮玉彬.  紅外與毫米波學報. 2018(06)
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本文編號：3230360