發(fā)布時間：2017-07-29 16:06

  本文關(guān)鍵詞：6-18GHz小型化螺旋線行波管的設(shè)計

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【摘要】：螺旋線行波管是一種最為常見的電真空器件,其有著寬頻帶、高增益和功率大等優(yōu)點(diǎn),被廣泛使用在雷達(dá)、電子對抗以及通信等領(lǐng)域。應(yīng)現(xiàn)代軍事以及通信領(lǐng)域的需求,行波管越來越趨向小型化。本文設(shè)計了6-18GHz小型化螺旋線行波管,對慢波結(jié)構(gòu)、高頻特性、注-波互作用和收集極進(jìn)行了研究,并最終成功制管兩只并完成了實(shí)驗(yàn)。論文內(nèi)容如下:1.詳細(xì)介紹了行波管的發(fā)展歷程、基本結(jié)構(gòu)以及行波管相關(guān)的理論,對接下來的行波管設(shè)計過程起到了很大的指導(dǎo)作用。2.在綜合考慮加工難度以及項(xiàng)目指標(biāo)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了慢波結(jié)構(gòu),該慢波結(jié)構(gòu)采用T形夾持桿和扇形翼片加載。3.在6-18GHz頻段內(nèi),運(yùn)用電磁仿真軟件對該慢波結(jié)構(gòu)的高頻特性(色散特性、耦合阻抗和衰減常數(shù))進(jìn)行了仿真優(yōu)化,并且詳細(xì)分析了螺距、翼片角度、翼片深度和夾持桿寬度對高頻特性的影響。4.針對項(xiàng)目的需求,設(shè)計了兩套方案,方案1采用螺距負(fù)正跳變、均勻磁場以及梯形衰減,方案2采用螺距負(fù)正正跳變、磁場跳變以及梯形衰減。最后運(yùn)用烏克蘭仿真軟件對該兩套方案進(jìn)行了注-波互作用仿真計算,對兩套方案進(jìn)行分析可以得出如下結(jié)論:方案1的增益優(yōu)于方案2,但是方案2二次諧波優(yōu)于方案1;方案1在頻率中間段的輸出功率高于方案2,但是方案2的輸出功率在低頻段位和高頻段都高于方案1。5.設(shè)計了該行波管的收集極,采用四級降壓收集極,運(yùn)用電磁仿真軟件對收集極效率進(jìn)行了仿真計算,仿真的結(jié)果表明頻段內(nèi)的收集極效率都在60%以上。6.成功對兩只管子進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),經(jīng)過對兩只管子實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可以知道:兩只實(shí)驗(yàn)管子的增益除了6GHz以外都達(dá)到了滿足項(xiàng)目指標(biāo)的28dB以上,輸出功率都達(dá)到了200W以上,總效率除了6GHz以外也都達(dá)到了要求的35%以上。對仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析后可以得出如下結(jié)論:仿真計算的增益與實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎保持相同的趨勢,仿真結(jié)果的輸入功率也與實(shí)驗(yàn)用到的輸入功率趨勢一致,輸出功率因?yàn)榫植孔兓容^大,但總體上看,變化趨勢比較接近,總體而言,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了仿真結(jié)果的合理性。
【關(guān)鍵詞】：螺旋線行波管 慢波結(jié)構(gòu) 高頻特性 注-波互作用 收集極
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN124
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 前言10-13
• 1.2 行波管的基本結(jié)構(gòu)13-14
• 1.3 行波管的分類14-18
• 1.4 行波管的小型化技術(shù)18
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容18-20
• 第二章 行波管的相關(guān)理論基礎(chǔ)20-31
• 2.1 行波管的基本工作原理20-21
• 2.2 慢波結(jié)構(gòu)的高頻特性21-25
• 2.2.1 色散特性21-23
• 2.2.2 耦合阻抗23-24
• 2.2.3 衰減系數(shù)24-25
• 2.3 注-波互作用25-27
• 2.4 收集極27-30
• 2.4.1 一級降壓收集極的原理27-28
• 2.4.2 多級降壓收集極的原理28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 6-18GHz小型化螺旋線行波管的設(shè)計和仿真31-57
• 3.1 慢波電路結(jié)構(gòu)的研究31-33
• 3.2 高頻特性的研究33-41
• 3.2.1 螺距對高頻特性的影響34-36
• 3.2.2 翼片角度對高頻特性的影響36-38
• 3.2.3 翼片深度對高頻特性的影響38-39
• 3.2.4 夾持桿寬度對高頻特性的影響39-41
• 3.3 注-波互作用的研究41-53
• 3.3.1 增益和二次諧波的分析49-50
• 3.3.2 輸出功率的分析50-53
• 3.3.3 電子效率的分析53
• 3.4 收集極的研究53-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第四章 6-18GHz小型化螺旋線行波管實(shí)驗(yàn)57-64
• 4.1 引言57-58
• 4.2 行波管的熱測試工藝58-59
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 總結(jié)64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間獲得的成果69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 沈飛;微帶型慢波結(jié)構(gòu)的研究[D];電子科技大學(xué);2012年

2 劉漾;新型角向周期加載圓波導(dǎo)行波管的研究[D];電子科技大學(xué);2012年

3 高鵬;行波管再生反饋振蕩器的研究[D];電子科技大學(xué);2010年

4 段兆云;螺旋線行波管中物理問題的研究[D];電子科技大學(xué);2004年

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本文編號：589951