行波管的正向設(shè)計(jì)理論及技術(shù)研究.pdf

1、行波管具有頻帶寬、輸出功率大、效率高、動(dòng)態(tài)范圍大，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，使得它成為了軍事設(shè)備中應(yīng)用最多的微波管。近年來，隨著電子對抗、相控陣?yán)走_(dá)等國防關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，以及被譽(yù)為“超級(jí)器件”的微波功率模塊(MPM)的興起，對行波管的性能提出了新的要求。但是，在行波管性能顯著提高的同時(shí)，相應(yīng)的高頻結(jié)構(gòu)與互作用分布也越來越復(fù)雜，使得設(shè)計(jì)難度也大大提高，特別是對于MPM功率模塊用的小型化行波管。所以，本論文圍繞行波管的正向設(shè)計(jì)，主要做了以下

2、幾方面的工作：
　　(1)在總結(jié)行波管設(shè)計(jì)流程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)推導(dǎo)了行波管的電參數(shù)設(shè)計(jì)，包括效率分配，直流的電流電壓，慢波相速的估計(jì)以及螺旋線尺寸的計(jì)算，給出了具體的計(jì)算解析式；研究了有無翼片加載對高頻結(jié)構(gòu)的高頻特性的影響，在色散分布近似相同的情況下，比較了扇形翼片、T形翼片以及夾持翼片的高頻性能，為高頻結(jié)構(gòu)的選取提供指導(dǎo)意見；在分析注波互作用過程的基礎(chǔ)上，總結(jié)提出了提高行波管效率的方法，定性分析了雙跳變慢波線結(jié)構(gòu)對互作用效率以及諧

3、波抑制的影響。
　　(2)在皮爾斯小信號(hào)理論的基礎(chǔ)上，定性推導(dǎo)了色散耦合阻抗成型原理，提出了色散耦合阻抗綜合成型設(shè)計(jì)技術(shù)，給出了該設(shè)計(jì)技術(shù)的基本流程，并且用相應(yīng)的行波管設(shè)計(jì)實(shí)例實(shí)現(xiàn)了對該設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)的行波管設(shè)計(jì)方法，該設(shè)計(jì)技術(shù)將行波管設(shè)計(jì)中的高頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與互作用分布設(shè)計(jì)分離開，避免了互作用計(jì)算與高頻結(jié)構(gòu)優(yōu)化間的反復(fù)的迭代，從而大大提高了行波管互作用區(qū)與高頻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率，同時(shí)設(shè)計(jì)的成功率也得到了很大的改善。