应用于MPM的X波段小型化行波管的研究

发布时间：2021-03-07 06:55

　　真空电子器件是利用带电粒子在真空环境中和电磁波产生互作用,将带电粒子运动能量转换为电磁能量进行输出的装置。近年来,随着真空电子器件在军事上的应用向高频段、小型化的发展,器件尺寸和电子注通道半径逐渐减小,电流也随之减弱,进而严重限制了输出功率大小;通常情况下,器件尺寸的越小,加工难度越高,同时也对装配的精准性提出了更高要求;同时,小尺寸器件增加了聚焦电子束的难度。在这种情况下,带状注真空电子器件在高频段微波应用中展现出巨大优势。平面微带慢波结构是一种双导体慢波结构,其有别于传统的螺旋线慢波结构,除具有带宽良好、尺寸小、便于加工、散热佳、工作电压低等优点外,不用另行设计电子注通道就可以和宽高比很大的带状电子注进行互作用,电子效率较高。本论文主要研究内容如下:（1）研究X波段微带慢波结构行波管。首先利用HFSS本征模求解器对慢波结构进行高频特性分析,按照低电压、小尺寸的设计要求设计出高频结构;接着设计同轴转矩形波导的输入/输出耦合结构,并且对整个慢波系统进行了传输特性仿真计算,在8 GHz至12 GHz频带内得到S11在-18 dB以下,S21在-1 dB至-2 dB之间;接下来利用CST进... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

行波管各部分结构示意图

结构行波管是结合了固态小型化、易集成的优势，同时还具有高效率。宽频带的微波功率放大器。随着高精度激光切割加工平面慢波线加工已经不再是技术难点。平面慢波结构不但适用计，而且适合批量加工，利于集成设计。平面微带慢波结构可过，无需做特别的电子注通道设计。与传统圆柱形电子注相比结构中应用带状电子注可以获得更高的电子效率，进而获得更明显带状注微带慢波结构是一种行波管设计中极具发展潜力的慢带慢波结构介绍慢波结构又可称为微带曲折线慢波结构，该结构由一根金属线度重复并排排列下去，即是常见的微带线结构的曲折变形。该是传统螺旋线慢波结构在二维上的投影。微带慢波结构与带状如图所示，微带线上方是天然的电子注通道，电子注在微带线上上的电磁波信号发生注-波互作用，将能量交给电磁波。微带慢如图 1-3 所示：

图 1-4 南洋理工南洋理工大学设计的矩形螺旋线结构行波管，印度微波管研究中心进行两种立体微带慢波线研究，如明了在 Ka 波段和 W 波段，对称立体折叠微带结构的带宽阻抗更高。


本文编号：3068599