W波段千瓦級(jí)脈沖行波管的研究
發(fā)布時(shí)間:2024-03-30 08:59
行波管是微波電真空器件中應(yīng)用最為廣泛的一類器件,它通過(guò)分布式注-波互作用實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大,具有大功率、寬頻寬和高效率等優(yōu)點(diǎn)。隨著用戶對(duì)器件的工作頻段要求越來(lái)越高,希望得到的功率越來(lái)越大,高頻段、大功率電真空器件也成為業(yè)界的追求目標(biāo)。工作在低頻段的真空電子器件研制相對(duì)成熟,已有大量管型廣泛應(yīng)用于軍事和民商領(lǐng)域。而在毫米波的高頻部分特別是W波段及以上的頻段,相關(guān)電真空器件的研究還相對(duì)薄弱。W波段和220 GHz頻段均處于“大氣窗口”,有穿透性強(qiáng)、抗干擾、波束窄和分辨率高等優(yōu)點(diǎn),有著廣泛的發(fā)展空間。因此對(duì)工作在W波段及以上頻段的大功率微波真空電子器件的研究具有較高的使用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本論文設(shè)計(jì)研究了一種可以工作在W波段且輸出功率可以達(dá)到1 kW及以上的帶狀注行波管,對(duì)其注波互作用進(jìn)行模擬分析,并對(duì)慢波系統(tǒng)進(jìn)行加工、組裝、“冷測(cè)”實(shí)驗(yàn)及對(duì)比論證。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.針對(duì)三槽梯形線慢波結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對(duì)高頻特性的影響,從而確定工作在W波段的三槽梯形線慢波結(jié)構(gòu)尺寸。設(shè)計(jì)了匹配三槽梯形線慢波結(jié)構(gòu)的階梯漸變過(guò)渡波導(dǎo),設(shè)計(jì)匹配良好的盒型輸出窗,為微波功率提供一個(gè)輸出窗口。對(duì)傳輸特...
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 毫米波行波管概述
1.3 W波段行波管研究現(xiàn)狀
1.4 本論文的主要工作與結(jié)構(gòu)組織
第二章 W波段三槽梯形線行波管慢波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 三槽梯形線慢波結(jié)構(gòu)及理論基礎(chǔ)
2.2.1 三槽梯形線慢波結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
2.2.2 色散特性
2.2.3 耦合阻抗
2.3 高頻特性分析
2.3.1 高頻特性的模擬仿真方法
2.3.2 布里淵圖及電場(chǎng)分布
2.3.3 帶狀電子注通道對(duì)高頻特性的影響
2.3.4 其他結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)高頻特性的影響
2.3.5 高頻特性小結(jié)
2.4 輸入輸出耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4.1 過(guò)渡波導(dǎo)的設(shè)計(jì)
2.4.2 盒型窗的設(shè)計(jì)
2.4.3 整管慢波系統(tǒng)的傳輸特性分析
2.5 小結(jié)
第三章 W波段三槽梯形線行波管注-波互作用的模擬分析
3.1 引言
3.2 注-波互作用的基本參量
3.2.1 工作電壓
3.2.2 聚焦磁場(chǎng)
3.2.3 飽和增益和電子效率
3.3 無(wú)損耗條件下注-波互作用的模擬分析
3.4 考慮損耗條件下注-波互作用的模擬分析
3.5 小結(jié)
第四章 W波段三槽梯形線行波管慢波系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 加持模具的設(shè)計(jì)
4.3 部件的加工與組裝
4.4“冷測(cè)”實(shí)驗(yàn)
4.4.1 不含盒型窗的系統(tǒng)測(cè)試
4.4.2 含盒型窗的系統(tǒng)測(cè)試
4.5 小結(jié)
第五章 一種新型螺旋槽矩形波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)的研究
5.1 引言
5.2 螺旋槽矩形波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)
5.3 高頻特性的研究與對(duì)比
5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本論文工作的總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
本文編號(hào):3942124
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 毫米波行波管概述
1.3 W波段行波管研究現(xiàn)狀
1.4 本論文的主要工作與結(jié)構(gòu)組織
第二章 W波段三槽梯形線行波管慢波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1 引言
2.2 三槽梯形線慢波結(jié)構(gòu)及理論基礎(chǔ)
2.2.1 三槽梯形線慢波結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
2.2.2 色散特性
2.2.3 耦合阻抗
2.3 高頻特性分析
2.3.1 高頻特性的模擬仿真方法
2.3.2 布里淵圖及電場(chǎng)分布
2.3.3 帶狀電子注通道對(duì)高頻特性的影響
2.3.4 其他結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)高頻特性的影響
2.3.5 高頻特性小結(jié)
2.4 輸入輸出耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4.1 過(guò)渡波導(dǎo)的設(shè)計(jì)
2.4.2 盒型窗的設(shè)計(jì)
2.4.3 整管慢波系統(tǒng)的傳輸特性分析
2.5 小結(jié)
第三章 W波段三槽梯形線行波管注-波互作用的模擬分析
3.1 引言
3.2 注-波互作用的基本參量
3.2.1 工作電壓
3.2.2 聚焦磁場(chǎng)
3.2.3 飽和增益和電子效率
3.3 無(wú)損耗條件下注-波互作用的模擬分析
3.4 考慮損耗條件下注-波互作用的模擬分析
3.5 小結(jié)
第四章 W波段三槽梯形線行波管慢波系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 加持模具的設(shè)計(jì)
4.3 部件的加工與組裝
4.4“冷測(cè)”實(shí)驗(yàn)
4.4.1 不含盒型窗的系統(tǒng)測(cè)試
4.4.2 含盒型窗的系統(tǒng)測(cè)試
4.5 小結(jié)
第五章 一種新型螺旋槽矩形波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)的研究
5.1 引言
5.2 螺旋槽矩形波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)
5.3 高頻特性的研究與對(duì)比
5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本論文工作的總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
本文編號(hào):3942124
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