高波段行波管非线性特性研究

发布时间：2023-12-26 20:33

　　在真空电子器件领域,行波管经过几十年的发展,已经被广泛的应用到国防科技、卫星通信等各个领域。其大功率、高效率、可靠性高等特点成为了其与固态器件竞争的重要优势。随着快速发展的第五代移动通信系统的逐渐普及,同时各领域在低频范围内的频谱资源分配愈发紧张,将毫米波技术应用到现代通信系统中可谓大势所趋,也为行波管这一具有悠久发展历史的器件注入了新的生命力。但是,从行波管注波互作用理论出发不难发现,此类器件是一类非线性器件,工作过程中必然会产生各种非线性特性。随着高频激励的不断增加,会产生幅度失真、相位失真等现象;当两个或者多个信号同时输入行波管,与电子注发生互作用时,由于信号间的相互调制,会产生交调失真。这些非线性失真特性,必然会影响通讯系统、卫星导航系统的正常工作。以上所述的行波管非线性特性如果不得到有效抑制,将影响行波管等真空电子器件在通信等领域的发展前景。因而,亟待从行波管原理出发,推导出能够描述行波管单信号和多信号输入情况下,其非线性注波互作用的工作方程组。由此找到一些抑制行波管非线性特性的方法,从而为行波管的抑制非线性设计提供相关依据。本文的主要工作如下:1、从电子注受电磁波非线性调制...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究工作的背景与意义
        1.2.1 行波管工作原理
        1.2.2 行波管非线性特性
    1.3 行波管非线性理论的发展现状
        1.3.1 行波管非线性互作用理论
        1.3.2 行波管多信号工作理论
    1.4 非线性抑制方法
        1.4.1 功率回退
        1.4.2 负反馈
        1.4.3 预失真
        1.4.4 信号注入技术
        1.4.5 结构优化设计
    1.5 本论文的结构安排
第二章 行波管多信号非线性互作用统一描述
    2.1 最大公因子基波
    2.2 动力学理论
        2.2.1 激发方程
        2.2.2 运动方程
        2.2.3 电子流复振幅方程
        2.2.4 归一化变量
        2.2.5 初始条件及其它输出参量
    2.3 空间电荷场计算
        2.3.1 瓦因斯坦理论模型
        2.3.2 田炳耕圆盘模型
    2.4 本章小结
第三章 行波管多信号非线性互作用计算机仿真
    3.1 仿真计算方法
        3.1.1 数值求解方法
        3.1.2 宏粒子划分
    3.2 仿真过程
        3.2.1 仿真参数设置
        3.2.2 仿真结果
    3.3 仿真程序优化
        3.3.1 仿真时间优化
        3.3.2 Matlab并行计算原理
        3.3.3 其它优化
    3.4 本章小结
第四章 行波管非线性特性抑制方案
    4.1 行波管非线产生机理
    4.2 结构优化方案与实验验证
        4.2.1 优化方案概述
        4.2.2 方案验证
    4.3 优化前后结果对比
    4.4 本章小节
第五章 总结
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3875517