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(diǎn)是功率高、效率很高、工作電壓較低,此外它還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定性高、和批量生產(chǎn)成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。由于一些工藝上導(dǎo)致的尺寸誤差,生產(chǎn)出來(lái)的磁控管的頻率會(huì)有偏移、相位不穩(wěn)定,導(dǎo)致同一型號(hào)的多個(gè)磁控管的輸出不能直接進(jìn)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(gè)熱點(diǎn),并且它在雷達(dá)、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(lái)設(shè)計(jì)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(lái)和另一個(gè)同樣的磁控管互鎖,達(dá)到兩個(gè)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(jìn)行了研究,特別是針對(duì)了基于能量耦合結(jié)構(gòu)的鎖頻鎖相問(wèn)題進(jìn)行理論和仿真分析,主要內(nèi)容包括:1.設(shè)計(jì)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(duì)諧振系統(tǒng)進(jìn)行建模和冷腔仿真,得到π模的諧振頻率為36.201GHz。2.設(shè)計(jì)磁控管的能量輸出器并對(duì)其進(jìn)行冷腔仿真,分析工字型阻抗變換器尺寸變化對(duì)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(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(gè)RLC電路模型，利用此電路模型對(duì)磁控管的起振過(guò)程以及自由振蕩過(guò)程進(jìn)行了理論分析，對(duì)外部信號(hào)注入磁控管時(shí)的幅度和相位差進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了注入鎖定的Adler條件。J.C.Slater分析了注入鎖定時(shí)磁控管輸出射頻電壓和頻率隨時(shí)間的變化關(guān)系，并對(duì)多只磁控管的注入鎖定進(jìn)行了理論分析[20-21]。注入鎖相技術(shù)從提出至今，在對(duì)磁控管進(jìn)行鎖相的技術(shù)中一直是最常用的，對(duì)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(diǎn)，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(gè)系統(tǒng)的造價(jià)昂貴。1993年，J.Benford等人發(fā)表了一些關(guān)于兩個(gè)相對(duì)論磁控管互相鎖定實(shí)驗(yàn)的研究成果[22]。在實(shí)驗(yàn)中，將同一個(gè)矩形波導(dǎo)的兩端各自連接一個(gè)相對(duì)論磁控管，兩個(gè)相對(duì)論磁控管互鎖實(shí)驗(yàn)示意圖如圖1-2所示。研究給出了兩個(gè)相對(duì)論磁控管互相鎖定時(shí)頻率差與連接波導(dǎo)長(zhǎng)度兩者間需滿足的條件，并還通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)證明了只有在矩形波導(dǎo)產(chǎn)生的相移是0或π才能達(dá)到穩(wěn)定鎖相的目的。圖1-2兩個(gè)相對(duì)論磁控管互鎖實(shí)驗(yàn)示意圖[22]E.J.Cruz在2009年提出了一種“對(duì)等鎖定”的鎖相方法來(lái)替代注入鎖定[23]。對(duì)等鎖定系統(tǒng)如圖1-3所示。在對(duì)等鎖定方法中的每個(gè)振蕩器同時(shí)充當(dāng)其他所有振蕩器的激勵(lì)源和受控磁控管。2kW磁控管的對(duì)等鎖定方法實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明了用于兩個(gè)磁控管實(shí)現(xiàn)鎖相的條件，而且他還預(yù)測(cè)兩個(gè)以上的磁控管使用對(duì)等鎖定的方法也可以實(shí)現(xiàn)鎖相。

對(duì)等鎖定系統(tǒng)[23]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]S波段注入鎖頻磁控管能量輸出器研究[J]. 王韋龍,張兆傳,高冬平,岳松,馮彤.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]旭日型磁控管諧振系統(tǒng)的等效電路模型與分析[J]. 曹振平.  現(xiàn)代雷達(dá). 2016(12)
[3]磁控管的歷史、現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展——兼論微波功率應(yīng)用的前景[J]. 張兆鏜.  真空電子技術(shù). 2016(02)
[4]扇形腔旭日型磁控管結(jié)構(gòu)的理論分析與數(shù)字模擬[J]. 史迪夫,王弘剛,李偉,錢(qián)寶良.  物理學(xué)報(bào). 2013(15)
[5]MG6090磁控管在12MeV駐波電子直線加速器中的應(yīng)用[J]. 郭彥斌,范林霞.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2011(10)
[6]大功率微波真空電子學(xué)技術(shù)進(jìn)展[J]. 廖復(fù)疆.  電子學(xué)報(bào). 2006(03)
[7]磁控管的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 吳群.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2000(05)
[8]電子戰(zhàn)功率合成技術(shù)原理及應(yīng)用[J]. 張洋.  電子對(duì)抗技術(shù). 1997(03)
[9]磁控管的鎖頻技術(shù)[J]. 張國(guó)興.  電子器件. 1995(04)
[10]8mm磁控管微波源單次工作實(shí)驗(yàn)[J]. 孟凡寶,湯龍舟,吳瑞安.  強(qiáng)激光與粒子束. 1994(03)

碩士論文
[1]低電壓磁控管的設(shè)計(jì)[D]. 李斌.電子科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3103364