同轴交错圆盘加载波导及其应用研究
发布时间：2021-05-08 08:15
具有高功率、宽频带和高效率的毫米波辐射源在高速通信、雷达以及电子对抗等领域都有广泛的应用。行波管作为一类重要的毫米波器件由于其具有高功率容量,宽频带等特点在毫米波辐射源中有着重要的应用。传统的螺旋线行波管虽然有着宽的带宽,但因其慢波结构具有相对较低的功率容量而限制了它的发展。不仅如此,随着频率的升高,螺旋线的加工也变得困难。最近几十年全金属慢波结构得到了广泛的发展,越来越多的学者对其展开了研究,这主要是因为全金属慢波结构具有尺寸大、热耗散能力强、整体性能好等优点,其中圆盘加载波导就是一种重要的全金属慢波结构。本文在圆盘加载波导的基础上,对同轴交错圆盘加载波导及其改进形式进行了研究,研究表明这类慢波结构在毫米波多注行波管中有着较好的发展前景。本论文主要是从高频特性、电磁波传输特性、注波互作用特性三个方面对同轴交错圆盘加载波导进行了深入的研究,并指出了可以将其应用于毫米波多电子注行波管的设计。论文的主要工作成果为:一、在考虑加载圆盘厚度的情况下,首次采用多导体传输线分析方法对同轴交错圆盘加载波导进行了理论分析,推导出了其色散方程。通过数值计算的方法对色散方程进行了求解,其计算结果与通过计算...
【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】：107 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 毫米波技术及其应用
1.2 毫米波电子器件
1.2.1 毫米波固态器件
1.2.2 毫米波电真空器件
1.3 慢波结构
1.3.1 传统的慢波结构
1.3.2 周期圆盘加载慢波结构
1.4 多电子注技术
1.5 本论文的主要工作和结构安排
第二章 同轴交错圆盘加载波导的理论分析
2.1 周期慢波结构
2.1.1 慢波结构的基本分析方法
2.1.2 弗洛奎定理
2.2 忽略加载圆盘厚度的场匹配分析
2.2.1 场的分析
2.2.2 色散方程的推导
2.2.3 数值分析
2.3 考虑加载圆盘厚度的多导体传输线分析
2.3.1 边界条件及色散方程
2.3.2 波导纳的计算
2.3.3 等效电纳的计算
2.3.4 数值计算
2.4 小结
第三章 同轴交错圆盘加载波导的慢波特性
3.1 引言
3.2 物理模型
3.3 慢波特性的计算方法
3.3.1 色散特性的计算
3.3.2 耦合阻抗的计算
3.4 结构参数的变化对高频特性的影响
3.4.1 结构参数的变化对色散特性的影响
3.4.2 结构参数的变化对耦合阻抗的影响
3.5 小结
第四章 脊加载同轴交错圆盘加载波导的研究
4.1 引言
4.2 圆盘边缘脊加载结构的研究
4.2.1 模型描述
4.2.2 高频特性研究
4.3 圆盘中间脊加载结构的研究
4.3.1 模型描述
4.3.2 高频特性的研究
4.3.3 三种结构高频特性的比较
4.4 几种圆盘加载波导的比较
4.5 小结
第五章 同轴交错圆盘加载波导的注波互作用研究
5.1 引言
5.2 高频结构的设计
5.2.1 不考虑电子注通道的高频特性
5.2.2 电子注通道数目对高频特性的影响
5.2.3 电子通道半径对高频特性的影响
5.3 同轴交错圆盘加载波导的传输特性
5.4 同轴交错圆盘加载波导注-波互作用的研究
5.4.1 粒子模拟
5.4.2 注-波互作用模型
5.4.3 注-波互作用的模拟结果与分析
5.5 小结
第六章 总结与展望
6.1 本论文的工作总结
6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]大功率速调管的技术现状和研究进展[J]. 丁耀根,刘濮鲲,张兆传,王勇. 真空电子技术. 2010(06)
[2]脉冲MPM小型化行波管螺旋线慢波结构的设计和改进[J]. 张宏志,寇建勇. 真空电子技术. 2009(05)
[3]W及以上波段MMIC放大器的研究进展[J]. 李和委. 半导体技术. 2009(07)
[4]固态微波器件与电路的新进展[J]. 赵正平. 中国电子科学研究院学报. 2007(04)
[5]毫米波雷达的发展状况及其应用[J]. 肖雷. 集成电路通讯. 2007(02)
[6]带状束矩形栅毫米波行波管的研究[J]. 宫玉彬,路志刚,王冠军,魏彦玉,黄民智,王文祥. 红外与毫米波学报. 2006(03)
[7]毫米波雷达的应用和发展[J]. 石星. 电讯技术. 2006(01)
[8]微波功率模块（MPM）及其最新进展[J]. 李建兵,牛忠霞,周东方. 通信技术. 2005(S1)
[9]多注行波管慢波结构的色散特性分析[J]. 包正强,邓蘅,管玉柱. 电子器件. 2004(02)
[10]毫米波测速雷达的测速原理[J]. 马玲,蔡征宇,程风雷,朱洪. 弹道学报. 2003(04)
博士论文
[1]新型磁绝缘线振荡器的研究[D]. 张晓萍.国防科学技术大学 2004
本文编号：3174995
【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】：107 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 毫米波技术及其应用
1.2 毫米波电子器件
1.2.1 毫米波固态器件
1.2.2 毫米波电真空器件
1.3 慢波结构
1.3.1 传统的慢波结构
1.3.2 周期圆盘加载慢波结构
1.4 多电子注技术
1.5 本论文的主要工作和结构安排
第二章 同轴交错圆盘加载波导的理论分析
2.1 周期慢波结构
2.1.1 慢波结构的基本分析方法
2.1.2 弗洛奎定理
2.2 忽略加载圆盘厚度的场匹配分析
2.2.1 场的分析
2.2.2 色散方程的推导
2.2.3 数值分析
2.3 考虑加载圆盘厚度的多导体传输线分析
2.3.1 边界条件及色散方程
2.3.2 波导纳的计算
2.3.3 等效电纳的计算
2.3.4 数值计算
2.4 小结
第三章 同轴交错圆盘加载波导的慢波特性
3.1 引言
3.2 物理模型
3.3 慢波特性的计算方法
3.3.1 色散特性的计算
3.3.2 耦合阻抗的计算
3.4 结构参数的变化对高频特性的影响
3.4.1 结构参数的变化对色散特性的影响
3.4.2 结构参数的变化对耦合阻抗的影响
3.5 小结
第四章 脊加载同轴交错圆盘加载波导的研究
4.1 引言
4.2 圆盘边缘脊加载结构的研究
4.2.1 模型描述
4.2.2 高频特性研究
4.3 圆盘中间脊加载结构的研究
4.3.1 模型描述
4.3.2 高频特性的研究
4.3.3 三种结构高频特性的比较
4.4 几种圆盘加载波导的比较
4.5 小结
第五章 同轴交错圆盘加载波导的注波互作用研究
5.1 引言
5.2 高频结构的设计
5.2.1 不考虑电子注通道的高频特性
5.2.2 电子注通道数目对高频特性的影响
5.2.3 电子通道半径对高频特性的影响
5.3 同轴交错圆盘加载波导的传输特性
5.4 同轴交错圆盘加载波导注-波互作用的研究
5.4.1 粒子模拟
5.4.2 注-波互作用模型
5.4.3 注-波互作用的模拟结果与分析
5.5 小结
第六章 总结与展望
6.1 本论文的工作总结
6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]大功率速调管的技术现状和研究进展[J]. 丁耀根,刘濮鲲,张兆传,王勇. 真空电子技术. 2010(06)
[2]脉冲MPM小型化行波管螺旋线慢波结构的设计和改进[J]. 张宏志,寇建勇. 真空电子技术. 2009(05)
[3]W及以上波段MMIC放大器的研究进展[J]. 李和委. 半导体技术. 2009(07)
[4]固态微波器件与电路的新进展[J]. 赵正平. 中国电子科学研究院学报. 2007(04)
[5]毫米波雷达的发展状况及其应用[J]. 肖雷. 集成电路通讯. 2007(02)
[6]带状束矩形栅毫米波行波管的研究[J]. 宫玉彬,路志刚,王冠军,魏彦玉,黄民智,王文祥. 红外与毫米波学报. 2006(03)
[7]毫米波雷达的应用和发展[J]. 石星. 电讯技术. 2006(01)
[8]微波功率模块（MPM）及其最新进展[J]. 李建兵,牛忠霞,周东方. 通信技术. 2005(S1)
[9]多注行波管慢波结构的色散特性分析[J]. 包正强,邓蘅,管玉柱. 电子器件. 2004(02)
[10]毫米波测速雷达的测速原理[J]. 马玲,蔡征宇,程风雷,朱洪. 弹道学报. 2003(04)
博士论文
[1]新型磁绝缘线振荡器的研究[D]. 张晓萍.国防科学技术大学 2004
本文编号：3174995
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3174995.html
