3mm波段回旋管高頻窗的研究.pdf

1、輸出窗是高功率回旋管的關(guān)鍵部件之一。它的好壞直接影響著回旋管的性能，甚至整管研制的成敗。因此，設(shè)計(jì)出低反射、能夠傳輸高頻率的回旋管輸出窗是研制回旋管的一項(xiàng)重要工作，本文在前人工作的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了三種適用于3mm波段、傳輸功率為50kW的回旋管輸出窗，主要做了以下幾方面的工作： 首先，概述了在設(shè)計(jì)回旋管輸出窗中常用到的微波網(wǎng)絡(luò)知識(shí)及輸出窗片介質(zhì)材料的要求；比較了幾種常見(jiàn)介質(zhì)材料的特點(diǎn)。然后通過(guò)對(duì)常規(guī)盒型窗的近似計(jì)算公式的改進(jìn)，得出

2、了適用于較高頻率的厚盒型窗的近似計(jì)算公式；并借助高頻仿真軟件Ansoft HFSS就盒型輸出窗結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)輸出特性的影響作了詳細(xì)的分析；依據(jù)前面的計(jì)算公式和分析結(jié)果設(shè)計(jì)出了適用于3mm波段傳輸功率為50kW的回旋行波管盒型輸出窗。 其次，在已有的圓波導(dǎo)輸出窗理論的基礎(chǔ)上，編寫(xiě)了基于FORTRAN語(yǔ)言的圓波導(dǎo)輸出窗優(yōu)化計(jì)算程序，并用它對(duì)圓波導(dǎo)輸出窗各結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析；將數(shù)值計(jì)算結(jié)果和Ansoft HFSS模擬結(jié)果進(jìn)行了比較，

3、吻合的較好。最后設(shè)計(jì)出了適用于3mm波段傳輸功率為50kW的回旋振蕩管輸出窗，該輸出窗的中心頻率94GHz，在92.6-95.4GHz內(nèi)，駐波比小于1.1，帶寬2.4GHz。對(duì)于工作于單頻率點(diǎn)的回旋振蕩管，這個(gè)帶寬是可以符合要求的。 再次，分析了一種三層介質(zhì)矩形高頻窗，通過(guò)理論計(jì)算得到了各層介質(zhì)的厚度值，然后分別用高頻仿真軟件Ansoft HFSS和CST進(jìn)行了模擬比對(duì)，兩個(gè)軟件模擬結(jié)果吻合的很好，得到的駐波比隨頻率變化關(guān)系曲線