行波管是微波電真空器件中應用最為廣泛的一類器件,它通過分布式注-波互作用實現(xiàn)信號放大,具有大功率、寬頻寬和高效率等優(yōu)點。隨著用戶對器件的工作頻段要求越來越高,希望得到的功率越來越大,高頻段、大功率電真空器件也成為業(yè)界的追求目標。工作在低頻段的真空電子器件研制相對成熟,已有大量管型廣泛應用于軍事和民商領域。而在毫米波的高頻部分特別是W波段及以上的頻段,相關電真空器件的研究還相對薄弱。W波段和220 GHz頻段均處于“大氣窗口”,有穿透性強、抗干擾、波束窄和分辨率高等優(yōu)點,有著廣泛的發(fā)展空間。因此對工作在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值和現(xiàn)實意義。本論文設計研究了一種可以工作在W波段且輸出功率可以達到1 kW及以上的帶狀注行波管,對其注波互作用進行模擬分析,并對慢波系統(tǒng)進行加工、組裝、“冷測”實驗及對比論證。主要研究內容如下:1.針對三槽梯形線慢波結構進行優(yōu)化改進,分析不同結構參數(shù)的變化對高頻特性的影響,從而確定工作在W波段的三槽梯形線慢波結構尺寸。設計了匹配三槽梯形線慢波結構的階梯漸變過渡波導,設計匹配良好的盒型輸出窗,為微波功率提供一個輸出窗口。對傳輸特...

【文章頁數(shù)】：86 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 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構組織
第二章 W波段三槽梯形線行波管慢波系統(tǒng)的設計
    2.1 引言
    2.2 三槽梯形線慢波結構及理論基礎
        2.2.1 三槽梯形線慢波結構簡介
        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 布里淵圖及電場分布
        2.3.3 帶狀電子注通道對高頻特性的影響
        2.3.4 其他結構參數(shù)對高頻特性的影響
        2.3.5 高頻特性小結
    2.4 輸入輸出耦合系統(tǒng)設計
        2.4.1 過渡波導的設計
        2.4.2 盒型窗的設計
        2.4.3 整管慢波系統(tǒng)的傳輸特性分析
    2.5 小結
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
        3.2.3 飽和增益和電子效率
    3.3 無損耗條件下注-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
第四章 W波段三槽梯形線行波管慢波系統(tǒng)的實驗研究
    4.1 引言
    4.2 加持模具的設計
    4.3 部件的加工與組裝
    4.4“冷測”實驗
        4.4.1 不含盒型窗的系統(tǒng)測試
        4.4.2 含盒型窗的系統(tǒng)測試
    4.5 小結
第五章 一種新型螺旋槽矩形波導慢波結構的研究
    5.1 引言
    5.2 螺旋槽矩形波導慢波結構
    5.3 高頻特性的研究與對比
    5.4 小結
第六章 總結與展望
    6.1 本論文工作的總結
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果



本文編號：3942124