Ka/Q波段螺旋线行波管高频结构设计及实验

发布时间：2025-02-07 18:17

　　螺旋线行波管因其具有宽频带、高功率、高增益的特点,在电子对抗、雷达和通信等领域被广泛应用。随着军事、通信技术和毫米波应用的不断发展,为满足设备小型化、大容量信息传输和抗干扰强等需要,对行波管提出了宽带宽、高效率的要求。本文以提高毫米波行波管的电子效率为主要目标,设计了一支Q波段(43～45.5GHz)窄带螺旋线行波管,和一支Ka波段(26.5～40GHz)宽带螺旋线行波管。深入开展了金属-介质焊接一体的夹持杆高频结构的实验工作,使其应用于Ka波段螺旋线行波管以满足带宽要求,并且开展了该Ka波段螺旋线行波管慢波线及耦合装置的冷测实验工作。本课题的主要研究方法、工作内容和结果如下:1.对于Q波段螺旋线行波管,利用HFSS仿真软件对比了矩形介质夹持杆和T型介质夹持杆的慢波结构对高频特性的影响,选用了耦合阻抗更高的T型夹持杆的慢波结构,同时分析了不同尺寸参数对高频特性的影响,最终获得了适合的慢波结构参数。并使用大信号软件ORION,对Q波段螺旋线行波管进行了注-波互作用模拟。采用几种不同的螺距跳变方式,得到输出功率和效率的变化趋势,从中选取满足设计指标的最佳方案。结果表明,采用螺距负-正-负跳变...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1真空器件和固态器件输出功率对比

第一章绪论1第一章绪论1.1引言微波电真空器件是指在真空环境中，带电粒子在电极之间运动使得微波信号被放大或者振荡的一类器件[1]。低频率时，普通电子管可以很好地放大信号和检波。但工作频率升高后，普通电子管受本身的电子渡越时间和自身振荡系统的限制而无法正常工作，此外还会增加介质损耗....

图2-1螺旋线行波管基本结构

第二章Q波段螺旋线行波管的设计6第二章Q波段螺旋线行波管的设计2.1螺旋线行波管的基本结构螺旋线行波管的基本结构主要由电子枪、慢波结构、聚焦系统、输入输出装置和收集级五个部分组成，如下图2-1所示。图2-1螺旋线行波管基本结构电子枪：主要分为阴极、阳极和聚焦极三个部分，功能是产生....

图2-2vp/c-f关系曲线

第二章Q波段螺旋线行波管的设计8图2-2vp/c-f关系曲线图2-3布里渊图图2-2中的曲线表示归一化相速和频率之间的关系，它能直接反映出相速与群速的关系，但无法反映出群速和频率的关系。图2-3表示的是角频率随传播常数的变化关系，该图不仅体现了相速和频率之间的关系，而且也体现了群....

图2-3布里渊图

第二章Q波段螺旋线行波管的设计8图2-2vp/c-f关系曲线图2-3布里渊图图2-2中的曲线表示归一化相速和频率之间的关系，它能直接反映出相速与群速的关系，但无法反映出群速和频率的关系。图2-3表示的是角频率随传播常数的变化关系，该图不仅体现了相速和频率之间的关系，而且也体现了群....

本文编号：4031104