高效率行波管注波互作用優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、行波管作為一種最重要的微波電真空放大器件已有七十多年的歷史。因其大寬帶以及較高功率輸出特性，在軍事、通信等方面得到廣泛的應(yīng)用。而如何獲得更高頻率的帶寬一直是各個(gè)國(guó)家行波管追求的方向。目前，在電子對(duì)抗中可以實(shí)現(xiàn)三只超寬帶行波管覆蓋2-40GHz頻段，而6-18GHz行波管的研制是其重點(diǎn)。
　　本文主要對(duì)高效率寬帶行波管注波互作用進(jìn)行研究。通過(guò)利用微波管專用模擬軟件MTSS對(duì)6-18GHz螺旋線寬帶行波管慢波結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到

2、增益超過(guò)35dB、電子效率超過(guò)20％且輸出功率達(dá)到400W以上的6-18GHz螺旋線寬帶行波管。論文的主要工作由如下幾方面體現(xiàn)：
　　一、優(yōu)化行波管設(shè)計(jì)流程。對(duì)螺旋線寬帶行波管設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)影響高頻結(jié)構(gòu)色散、耦合阻抗的參量進(jìn)行分析。
　　二、根據(jù)6-18GHz螺旋線超寬帶行波管的設(shè)計(jì)指標(biāo)，利用MTSS軟件和常規(guī)螺距跳變的互作用分布電路，設(shè)計(jì)出一只非等激勵(lì)輸入的6-18GHz螺旋線超寬帶行波管，增益達(dá)到30dB

3、，帶寬內(nèi)的增益波動(dòng)大于23dB。
　　三、提出了一種內(nèi)徑跳變技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶行波管輸入等激勵(lì)，增益波動(dòng)小。首先利用互作用小信號(hào)理論和相對(duì)相位角等物理參量對(duì)其理論分析，然后總結(jié)功率飽和不同步的原因，最后提出了一種內(nèi)徑跳變具體設(shè)計(jì)的方法。
　　四、通過(guò)微波管模擬設(shè)計(jì)軟件 MTSS和內(nèi)徑跳變技術(shù)的設(shè)計(jì)方法在等功率激勵(lì)的輸入方式下設(shè)計(jì)出一只輸出功率大于400W、增益大于35dB和電子效率在20%以上的6-18GHz螺旋線行波管，從