毫米波带状束行波管高效互作用技术研究

发布时间：2022-12-11 20:27

　　对毫米波频段的利用在信息传输、探测等领域具有非常重要的意义,毫米波也是5G通信重点发展的频段之一。毫米波成像、无线通讯等技术的发展催生出了对宽频带和大功率毫米波源的巨大需求,而毫米波的真空电子器件是满足这一需求的重要途径。毫米波带状束行波管具有较宽的带宽,同时其采用的带状电子束能够有效扩大所携带的电流,提高输出功率,是实现宽频带与大功率输出的绝佳选择。然而,由于行波管的工作原理要求电子与电磁波的相速保持同步关系,而随着电子在与微波的相互作用中失去动能,电子的速度会逐渐慢于行波的相速进而使同步条件遭到破坏,导致注波互作用无法继续进行。这一问题使得行波管的互作用效率普遍偏低,极大的限制了带状束行波管的输出功率。有鉴于此,本文重点研究了带状注行波管中的高效注波互作用技术以及改善此类器件的放大性能的方法,本文的主要内容如下:1、研究了交错双栅慢波结构的特性,并分析这些特性对带状束行波管中电子与电磁波之间相互作用的影响;2、基于行波管的大信号理论并结合带状束行波管的特点编写了一套采用数值方法计算行波管注波互作用的一维非线性理论程序,利用该程序分析行波管注波互作用的过程并得到效率、输出功率等结果;... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 真空电子器件
        1.2.1 带状束真空电子器件
        1.2.2 带状束行波管
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文的主要创新点以及内容结构安排
第二章 带状束行波管高频结构分析
    2.1 交错双栅慢波结构分析
        2.1.1 慢波结构的色散特性
        2.1.2 慢波结构的耦合阻抗
    2.2 慢波结构的椭圆形电子通道
    2.3 本章小结
第三章 行波管注波互作用理论研究与程序计算
    3.1 行波管注波互作用原理
    3.2 行波管大信号理论
    3.3 非线性注波互作用计算程序
    3.4 粒子模拟仿真计算结果
    3.5 本章小结
第四章 带状束行波管高频结构效率优化
    4.1 相位重匹配效率优化方法
    4.2 粒子群优化算法
    4.3 KA频段带状束行波管注波互作用效率优化
    4.4 KU频段带状束行波管宽频带效率优化
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]毫米波精确制导技术及其发展趋势[J]. 苏宏艳,朱淮城.  制导与引信. 2008(02)
[2]毫米波制导武器干扰技术研究[J]. 韩裕生,姚翎,王硕.  红外与激光工程. 2007(S2)
[3]毫米波雷达的应用和发展[J]. 石星.  电讯技术. 2006(01)

博士论文
[1]交错双栅带状束行波管的研究与设计[D]. 郑源.电子科技大学 2016
[2]G波段带状束返波管及Ku波段带状束行波管高频结构研究[D]. 刘国.电子科技大学 2015
[3]新型螺旋线慢波结构的研究[D]. 刘鲁伟.电子科技大学 2013

硕士论文
[1]带状电子注Diocotron不稳定性研究[D]. 王战亮.电子科技大学 2007



本文编号：3719446