螺旋線行波管因其具有寬頻帶、高功率、高增益的特點,在電子對抗、雷達和通信等領(lǐng)域被廣泛應用。隨著軍事、通信技術(shù)和毫米波應用的不斷發(fā)展,為滿足設備小型化、大容量信息傳輸和抗干擾強等需要,對行波管提出了寬帶寬、高效率的要求。本文以提高毫米波行波管的電子效率為主要目標,設計了一支Q波段(43～45.5GHz)窄帶螺旋線行波管,和一支Ka波段(26.5～40GHz)寬帶螺旋線行波管。深入開展了金屬-介質(zhì)焊接一體的夾持桿高頻結(jié)構(gòu)的實驗工作,使其應用于Ka波段螺旋線行波管以滿足帶寬要求,并且開展了該Ka波段螺旋線行波管慢波線及耦合裝置的冷測實驗工作。本課題的主要研究方法、工作內(nèi)容和結(jié)果如下:1.對于Q波段螺旋線行波管,利用HFSS仿真軟件對比了矩形介質(zhì)夾持桿和T型介質(zhì)夾持桿的慢波結(jié)構(gòu)對高頻特性的影響,選用了耦合阻抗更高的T型夾持桿的慢波結(jié)構(gòu),同時分析了不同尺寸參數(shù)對高頻特性的影響,最終獲得了適合的慢波結(jié)構(gòu)參數(shù)。并使用大信號軟件ORION,對Q波段螺旋線行波管進行了注-波互作用模擬。采用幾種不同的螺距跳變方式,得到輸出功率和效率的變化趨勢,從中選取滿足設計指標的最佳方案。結(jié)果表明,采用螺距負-正-負跳變...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1真空器件和固態(tài)器件輸出功率對比

第一章緒論1第一章緒論1.1引言微波電真空器件是指在真空環(huán)境中，帶電粒子在電極之間運動使得微波信號被放大或者振蕩的一類器件[1]。低頻率時，普通電子管可以很好地放大信號和檢波。但工作頻率升高后，普通電子管受本身的電子渡越時間和自身振蕩系統(tǒng)的限制而無法正常工作，此外還會增加介質(zhì)損耗....

圖2-1螺旋線行波管基本結(jié)構(gòu)

第二章Q波段螺旋線行波管的設計6第二章Q波段螺旋線行波管的設計2.1螺旋線行波管的基本結(jié)構(gòu)螺旋線行波管的基本結(jié)構(gòu)主要由電子槍、慢波結(jié)構(gòu)、聚焦系統(tǒng)、輸入輸出裝置和收集級五個部分組成，如下圖2-1所示。圖2-1螺旋線行波管基本結(jié)構(gòu)電子槍：主要分為陰極、陽極和聚焦極三個部分，功能是產(chǎn)生....

圖2-2vp/c-f關(guān)系曲線

第二章Q波段螺旋線行波管的設計8圖2-2vp/c-f關(guān)系曲線圖2-3布里淵圖圖2-2中的曲線表示歸一化相速和頻率之間的關(guān)系，它能直接反映出相速與群速的關(guān)系，但無法反映出群速和頻率的關(guān)系。圖2-3表示的是角頻率隨傳播常數(shù)的變化關(guān)系，該圖不僅體現(xiàn)了相速和頻率之間的關(guān)系，而且也體現(xiàn)了群....

圖2-3布里淵圖

第二章Q波段螺旋線行波管的設計8圖2-2vp/c-f關(guān)系曲線圖2-3布里淵圖圖2-2中的曲線表示歸一化相速和頻率之間的關(guān)系，它能直接反映出相速與群速的關(guān)系，但無法反映出群速和頻率的關(guān)系。圖2-3表示的是角頻率隨傳播常數(shù)的變化關(guān)系，該圖不僅體現(xiàn)了相速和頻率之間的關(guān)系，而且也體現(xiàn)了群....

本文編號：4031104