基于CAD技术的毫米波行波管研究和设计
本文选题：毫米波行波管 + CAD技术 ； 参考：《电子科技大学》2015年硕士论文
【摘要】：行波管根据不同的慢波结构,主要可以分为螺旋线行波管和耦合腔行波管。螺旋线行波管具有频带宽、效率较高和重量轻等一系列的优点,一直备受各种电子系统青睐。由于毫米波螺旋线行波管具有带宽宽、效率高和体积小的特点,可以大量的进行功率合成使用,也就成为了毫米波相控阵雷达优先选择的器件。本文将基于毫米波螺旋线行波管现有的设计、制造和测试平台,重点针对毫米波螺旋线行波管的电子光学系统、色散和耦合阻抗仿真及在线测量、注波互作用计算及样管验证结果等进行研究,在理论分析的基础上,采用CAD软件进行模拟仿真计算,通过试验验证的方法来寻求解决问题的方法,最终研制出符合指标要求的毫米波螺旋线行波管。本论文的研究工作和创新点如下:1.利用MTSS、TAU、CST、MAXWELL、ANSYS等软件设计并优化电子枪电子光学系统、注波互作用、输能系统、磁系统和收集极等部件,得到满足指标要求的整管方案。2.从理论分析螺旋线跳变技术的作用,运用MTSS软件来模拟螺旋线衰减量的大小、螺距设置、螺距跳变方式和衰减器的位置对输出功率的影响。3.优化设计完成后,利用在线测量技术,对慢波系统的色散、耦合阻抗进行在线测量,验证慢波系统的色散、耦合阻抗是否与设计值有较高的符合性,通过反复的设计、验证,可以在不装配整管的情况下,完成慢波系统的设计验证。4.研究了毫米波行波管的相位一致性测量和补偿技术,并完成了实测。5.通过本文的研究,本人结合实际工作情况,总结了一点工作体会。
[Abstract]:The traveling wave tube can be divided into helical traveling wave tube and coupled cavity traveling wave tube according to different slow wave structure. Helical traveling wave tube (TWT) has been favored by various electronic systems for its advantages of bandwidth, high efficiency and light weight. Because of its wide bandwidth, high efficiency and small size, millimeter-wave helix TWT can be used in a large number of power combinations, and thus becomes the preferred device for millimeter-wave phased array radar. Based on the existing design, manufacture and test platform of millimeter wave helical traveling wave tube, this paper focuses on the simulation and on-line measurement of dispersion and coupling impedance of millimeter wave helical traveling wave tube. The calculation of beam-wave interaction and the result of sample tube verification are studied. On the basis of theoretical analysis, CAD software is used to simulate and calculate, and the method of test verification is used to find the method to solve the problem. Finally, the millimeter wave helical traveling wave tube is developed. The research work and innovation of this thesis are as follows: 1. The electronic optical system of electron gun, beam-wave interaction, energy transmission system, magnetic system and collecting pole are designed and optimized by using the software of MTSS taut CST-MAXWELLLY ANSYS, and the whole tube scheme .2satisfying the requirements of the index is obtained. In this paper, the effect of spiral jump technology is analyzed theoretically, and the effect of spiral attenuation, pitch setting, pitch jump mode and the position of attenuator on output power is simulated by using MTSS software. After the optimization design is finished, the dispersion and coupling impedance of the slow wave system are measured on line by the on-line measurement technology, and the dispersion of the slow wave system is verified, and the coupling impedance is verified by the repeated design, whether the coupling impedance has a high conformance with the design value. The design verification of slow wave system can be completed without assembling the whole tube. 4. The phase consistency measurement and compensation technique of millimeter wave traveling wave tube are studied. Through the study of this paper, I combined with the actual work situation, summed up some working experience.
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN124
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，本文编号：1910822
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