W波段擴展互作用器件輸出窗的設(shè)計與研究.pdf

1、EIK（Extended Interaction Klystron）擴展互作用速調(diào)管,在上世紀50年代出現(xiàn)，在70年代極快發(fā)展。它融合了慢波線和諧振腔的結(jié)構(gòu)，有兩個的特點，可以獲得更穩(wěn)定，更高效率，以及更高功率的輸出。EIK器件在軍用微波電子系統(tǒng)，以及抗干擾系統(tǒng)中有著非常重要的地位，但是我國的研究才剛剛起步，所以大力發(fā)展EIK有著重要的意義。
　　輸出窗作為真空電子器件中重要的組成部分，扮演十分重要的角色，它既需要有著高的密封度，

2、能夠承受真空環(huán)境與大氣壓之間的作用力，也要有著足夠大的功率容量。真空電子器件隨著不斷高頻化、不斷小型化的發(fā)展對輸出窗也提出了更高的要求，針對目前日益發(fā)展的高功率器件，既要在滿足傳輸條件下承受高功率沖擊，又要在滿足小型化條件下抗擊大氣壓的力量，矛盾下的輸出窗發(fā)展備受關(guān)注。輸出窗失效，是損壞真空電子器件的主要因素之一，所以一個輸出窗的好壞關(guān)系著整個真空電子器件的好壞，研究輸出窗就顯得非常必要。
　　本文對輸出窗進行研究，首先從理論出發(fā)

3、，先研究了二次電子的危害，給出了二次電子倍增的原理，隨后給出了一般解決方案。選擇合適的窗片材料，用CST軟件設(shè)計出一般W波段盒型輸出窗，而后設(shè)計出W波段大圓波導(dǎo)大窗片輸出窗，帶寬從92.64GHz-97.19GHz，有效帶寬為4.55GHz的寬帶輸出窗結(jié)構(gòu)。研究了不同參數(shù)變化對傳輸曲線的影響，并且以此為標準給出精度要求。設(shè)計完成加工圖紙，加工做出實物輸出窗，并采用矢網(wǎng)分析儀進行測試，對冷測結(jié)果與仿真結(jié)果相對比，冷測結(jié)果與仿真結(jié)果相對比，

4、頻帶略微右移，整體效率有所下降，由此研究了輸出窗鬼模對傳輸?shù)挠绊?，研究了不對稱結(jié)構(gòu)對鬼模的激勵作用，以及窗片參數(shù)對鬼模頻率的影響。隨后，對輸出窗進行了熱分析，給出了不同輸出窗的功率容限。從熱公式出發(fā)，給出了一種傳輸參數(shù)滿足要求，在94GHz有功率容量為23.8kW的輸出窗結(jié)構(gòu)的傳輸01TM波的輸出窗結(jié)構(gòu)。隨后又由功率容限問題，給出雙介質(zhì)窗片輸出窗結(jié)構(gòu)，在94GHz附近有著很好的傳輸效率。由于可觀的降溫效果可以獲得比單片窗高的功率容限，未