本文關(guān)鍵詞：G波段寬頻帶帶狀注行波放大器的研究

  更多相關(guān)文章： 帶狀電子注 交錯(cuò)雙柵 慢波結(jié)構(gòu) 行波管 G波段

【摘要】：近年來(lái),行波管作為微波頻段應(yīng)用最為廣泛的真空電子器件,在許多領(lǐng)域諸如通信、毫米波雷達(dá)、電子對(duì)抗、輻射測(cè)量等方面都有比較廣闊的應(yīng)用。對(duì)之研究也從微波頻段逐漸到了毫米波、亞毫米波,甚至是太赫茲頻段。而與此同時(shí),行波管中最重要的組成部件——慢波結(jié)構(gòu),它諸多高頻特性的性能直接影響著行波管整管的工作性能。因此,世界上誕生了各式各樣的慢波結(jié)構(gòu)。另一方面,針對(duì)電子槍發(fā)射的電子注——帶狀電子注,相比于傳統(tǒng)的圓形電子注,能以較小的橫截面?zhèn)鬏敶箅娏?因此使得行波管具有小型化、高功率等優(yōu)點(diǎn)。本論文主要研究任務(wù)是設(shè)計(jì)一種能夠在G波段下工作的帶狀電子注寬頻帶行波放大器。首先,文中以W波段的常規(guī)交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)作為研究基礎(chǔ),計(jì)算并給出了在G波段下工作的常規(guī)交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的尺寸。在這基礎(chǔ)之上,利用常規(guī)交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的場(chǎng)分布特點(diǎn),提出了一種改進(jìn)型的慢波結(jié)構(gòu),通過(guò)仿真設(shè)計(jì)驗(yàn)證了這種改進(jìn)型慢波結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)所在。接著,針對(duì)慢波電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本文仿真設(shè)計(jì)了兩種輸入輸出耦合裝置以及在輸入輸出耦合裝置與慢波結(jié)構(gòu)之間的過(guò)渡結(jié)構(gòu)。最后,將行波管的幾個(gè)主要部分拼合在一起,構(gòu)成了一支工作中心頻率在G波段的帶狀注寬頻帶行波管。本論文主要研究?jī)?nèi)容分為3個(gè)部分:一、G波段改進(jìn)型交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的研究。計(jì)算并通過(guò)仿真優(yōu)化獲得G波段常規(guī)交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的尺寸,在這基礎(chǔ)之上,提出了一種改進(jìn)型交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu),并與前者在高頻特性上進(jìn)行了對(duì)比分析。二、輸入輸出耦合裝置的研究。首先給出了一種適用于常規(guī)交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的過(guò)渡裝置,接著設(shè)計(jì)了兩種輸入輸出耦合裝置結(jié)構(gòu),分別是脊高度漸變雙脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和扇形多段漸變波導(dǎo)結(jié)構(gòu),對(duì)兩種結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了傳輸特性分析。三、G波段行波管的研究。首先依據(jù)聚焦系統(tǒng)的特點(diǎn)確定了電子注發(fā)射極面積及聚焦磁場(chǎng)強(qiáng)度,接著為了解決行波管的自激振蕩的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了裝有集中衰減器的行波管模型,之后對(duì)完整的行波管進(jìn)行了粒子仿真計(jì)算。與此同時(shí),還針對(duì)慢波結(jié)構(gòu)的周期個(gè)數(shù)對(duì)行波管輸出功率的影響進(jìn)行了研究,并給出了最終的G波段帶狀注行波管的工作性能分析結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：帶狀電子注 交錯(cuò)雙柵 慢波結(jié)構(gòu) 行波管 G波段
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN124;TN722
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 微波電子學(xué)的發(fā)展10-11
• 1.2 行波管概述11-14
• 1.2.1 行波管的分類11-13
• 1.2.2 行波管的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本論文的主要工作及創(chuàng)新14-15
• 1.4 本論文的組織結(jié)構(gòu)15-16
• 第二章G波段新型交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的研究16-29
• 2.1 引言16
• 2.2 慢波結(jié)構(gòu)的幾個(gè)重要參量16-17
• 2.3 G波段常規(guī)交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的高頻特性17-23
• 2.4 G波段改進(jìn)型交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的高頻特性23-27
• 2.4.1 改進(jìn)型交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的提出23-26
• 2.4.2 改進(jìn)型交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的優(yōu)化26-27
• 2.5 改進(jìn)型交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)與常規(guī)交錯(cuò)雙柵慢波結(jié)構(gòu)的對(duì)比27-28
• 2.6 本章總結(jié)28-29
• 第三章 輸入輸出耦合裝置的設(shè)計(jì)29-37
• 3.1 改進(jìn)型慢波結(jié)構(gòu)中過(guò)渡結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)29-32
• 3.2 改進(jìn)型慢波結(jié)構(gòu)輸入輸出耦合裝置的設(shè)計(jì)32-36
• 3.2.1 脊高度漸變雙脊波導(dǎo)32-34
• 3.2.2 扇形多段漸變波導(dǎo)34-36
• 3.3 對(duì)比及分析36
• 3.4 本章總結(jié)36-37
• 第四章G波段寬頻帶帶狀注行波管的研究37-61
• 4.1 行波管的主要參量37-41
• 4.1.1 增益37-38
• 4.1.2 帶寬38-39
• 4.1.3 功率39-41
• 4.1.4 效率41
• 4.2 聚焦磁場(chǎng)的設(shè)計(jì)41-44
• 4.2.1 電子注電流密度的設(shè)定42-43
• 4.2.2 軸向磁場(chǎng)強(qiáng)度的設(shè)定43-44
• 4.3 未加衰減器的G波段帶狀注行波管初步研究44-47
• 4.4 G波段帶狀注行波管中自激振蕩問(wèn)題及衰減器的設(shè)計(jì)47-50
• 4.4.1 反射振蕩產(chǎn)生的機(jī)理及防止47-48
• 4.4.2 G波段帶狀注行波管的衰減器的設(shè)計(jì)48-50
• 4.5 G波段寬頻帶帶狀注交錯(cuò)雙柵行波管的仿真及分析50-59
• 4.5.1 整管模型的傳輸特性仿真50-52
• 4.5.2 整管模型的PIC仿真52-55
• 4.5.3 慢波結(jié)構(gòu)周期數(shù)對(duì)行波管輸出功率的影響55-56
• 4.5.4 G波段寬頻帶帶狀注行波管的模擬結(jié)果及分析56-59
• 4.6 本章總結(jié)59-61
• 第五章 總結(jié)及工作展望61-63
• 5.1 全文總結(jié)61-62
• 5.2 后續(xù)工作及展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間獲得的成果68-69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：920029