W波段共焦波導(dǎo)回旋行波管高頻結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、毫米波技術(shù)在高能武器、宇宙探測、雷達(dá)跟蹤、電子對抗和氣象預(yù)報(bào)等領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用。而毫米波源是整個毫米波技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此對毫米波源的研究非常重要?；匦胁ü苁且环N基于電子回旋脈塞機(jī)理工作的電真空器件，由于其在毫米波乃至太赫茲頻段可以得到寬帶寬、高效率和高功率的輸出信號，已經(jīng)成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。但是隨著頻段的升高，回旋行波管的模式競爭問題越來越突出，因此那些具有模式選擇特性的高頻結(jié)構(gòu)就脫穎而出。共焦波導(dǎo)是一種橫向開敞的結(jié)構(gòu)，電

2、磁波可以從橫向開敞面衍射出去，且不同模式的衍射損耗不同，因此具有模式選擇作用，這種模式選擇特性可以用來解決模式競爭問題。
　　本文進(jìn)行了W波段共焦波導(dǎo)回旋行波管高頻結(jié)構(gòu)的研究。經(jīng)過對模式競爭和功率容量的折中，確定工作模式為 HE06。從回旋行波管的線性理論入手，對共焦波導(dǎo)回旋行波管高頻結(jié)構(gòu)的色散特性和衍射損耗進(jìn)行理論計(jì)算和仿真驗(yàn)證，同時也分析了其模式競爭問題。
　　本文還進(jìn)行了共焦波導(dǎo)回旋行波管輸入耦合系統(tǒng)的研究，從傳統(tǒng)的單

3、端垂直輸入耦合系統(tǒng)和雙端垂直對稱輸入耦合系統(tǒng)入手，提出了一種傾斜對稱輸入的方法來擴(kuò)展輸入耦合系統(tǒng)的帶寬。同時提出了通過改變邊界條件來抑制競爭模式的耦合。最后對共焦波導(dǎo)輸入耦合系統(tǒng)進(jìn)行了仿真優(yōu)化，該輸入耦合系統(tǒng)的性能：最大耦合效率為75.68％，3 dB耦合帶寬為8.2 GHz，相對帶寬為8.41%，耦合效率大于等于60%的帶寬為6.8 GHz的。
　　最后基于回旋行波管非線性理論，對回旋行波管中注-波互作用的機(jī)理進(jìn)行分析。對工作模