磁控管作為一種微波功率源,在高效率、緊湊型微波源領(lǐng)域占據(jù)著顯著的地位。相比較其他的微波功率源,其最主要的特點是功率高、效率很高、工作電壓較低,此外它還有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定性高、和批量生產(chǎn)成本低等一系列優(yōu)點。由于一些工藝上導致的尺寸誤差,生產(chǎn)出來的磁控管的頻率會有偏移、相位不穩(wěn)定,導致同一型號的多個磁控管的輸出不能直接進行功率合成,所以鎖相技術(shù)在磁控管領(lǐng)域的研究中是一個熱點,并且它在雷達、通訊、微波能應(yīng)用等很多領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。本課題中利用阻抗變換技術(shù)來設(shè)計一種磁控管的能量耦合結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的耦合口耦合少部分能量來和另一個同樣的磁控管互鎖,達到兩個磁控管的輸出頻率相同、相位差恒定的目的。本文就Ka波段異腔磁控管及其能量耦合結(jié)構(gòu)進行了研究,特別是針對了基于能量耦合結(jié)構(gòu)的鎖頻鎖相問題進行理論和仿真分析,主要內(nèi)容包括:1.設(shè)計22腔Ka波段異腔磁控管的諧振系統(tǒng),使用3D電磁仿真軟件CST對諧振系統(tǒng)進行建模和冷腔仿真,得到π模的諧振頻率為36.201GHz。2.設(shè)計磁控管的能量輸出器并對其進行冷腔仿真,分析工字型阻抗變換器尺寸變化對能量輸出器輸出性能的影響。將優(yōu)化后的能量輸出器作為磁控管的... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同海拔大氣衰減與頻率的關(guān)系[10]

第一章緒論3效為一個RLC電路模型，利用此電路模型對磁控管的起振過程以及自由振蕩過程進行了理論分析，對外部信號注入磁控管時的幅度和相位差進行了分析，推導出了注入鎖定的Adler條件。J.C.Slater分析了注入鎖定時磁控管輸出射頻電壓和頻率隨時間的變化關(guān)系，并對多只磁控管的注入鎖定進行了理論分析[20-21]。注入鎖相技術(shù)從提出至今，在對磁控管進行鎖相的技術(shù)中一直是最常用的，對其的研究和應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。但是注入鎖相有一些缺點，主要是它使用的高成本組件，比如隔離器和環(huán)形器的數(shù)量很多，造成整個系統(tǒng)的造價昂貴。1993年，J.Benford等人發(fā)表了一些關(guān)于兩個相對論磁控管互相鎖定實驗的研究成果[22]。在實驗中，將同一個矩形波導的兩端各自連接一個相對論磁控管，兩個相對論磁控管互鎖實驗示意圖如圖1-2所示。研究給出了兩個相對論磁控管互相鎖定時頻率差與連接波導長度兩者間需滿足的條件，并還通過多組實驗證明了只有在矩形波導產(chǎn)生的相移是0或π才能達到穩(wěn)定鎖相的目的。圖1-2兩個相對論磁控管互鎖實驗示意圖[22]E.J.Cruz在2009年提出了一種“對等鎖定”的鎖相方法來替代注入鎖定[23]。對等鎖定系統(tǒng)如圖1-3所示。在對等鎖定方法中的每個振蕩器同時充當其他所有振蕩器的激勵源和受控磁控管。2kW磁控管的對等鎖定方法實驗的結(jié)果證明了用于兩個磁控管實現(xiàn)鎖相的條件，而且他還預測兩個以上的磁控管使用對等鎖定的方法也可以實現(xiàn)鎖相。

對等鎖定系統(tǒng)[23]

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]低電壓磁控管的設(shè)計[D]. 李斌.電子科技大學 2011



本文編號：3103364