应用于Ka波段MPM的行波管关键技术研究

发布时间：2025-06-10 01:52

　　微波功率模块(MPM)是一种新型功率放大器,它既有行波管输出功率大、效率高的优点,也具有固态放大器体积小、噪声低的优点。微波功率模块因其优良的特性在军事及民用等领域具有重要的价值。目前在微波频段,螺旋线慢波结构大量应用在微波功率模块中,它具有带宽宽,高效率等优点。当需要工作在毫米波频段时,螺旋线慢波结构由于尺寸共渡效应,将变得非常小。此时不仅螺旋线,与之匹配的圆形注电子枪也将面临加工困难的问题,因此,在毫米波频段,能够应用于带状注的平面慢波结构近年来受到了全球各地极大的关注。这种慢波结构有天然的带状注通道,由于电磁波在这种慢波结构内是以表面波的形式传输,不需要考虑电子注信号与电磁信号分离。随着带状注电子枪以及行波管小型化的发展,这种平面慢波结构具有相当大的市场应用前景。这种基于平面微带传输线所设计的慢波结构对行波管的小型化有着极大的推动作用,如果将该结构应用于MPM中,将会减小结构尺寸,也解决了螺旋线行波管相匹配的圆形注电子枪加工困难的问题。本文从计算机仿真以及加工实测两方面对微带型慢波结构进行了深入的研究,将微带型慢波结构作为第一级放大器。为了进一步放大功率,再设计一只Ka波段交错双栅...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 行波管的组成与工作原理
    1.3 微波功率模块
    1.4 微带曲折线慢波结构概述及现状
    1.5 本论文结构安排
第二章 Ka波段平面微带行波管的仿真与实验研究
    2.1 引言
    2.2 行波管设计中的相关理论介绍
        2.2.1 色散特性
        2.2.2 耦合阻抗
        2.2.3 弗洛奎定理
    2.3 本文所采用的结构
    2.4 高频特性分析
        2.4.1 计算仿真方法
        2.4.2 高频特性分析
    2.5 传输系统设计
        2.5.1 输入/输出结构的设计
        2.5.2 行波管高频系统传输特性计算
    2.6 注-波互作用粒子仿真及分析
    2.7 Ka波段微带线平面周期行波管的实验研究
        2.7.1 行波管相关部件的加工及组装
        2.7.2 传输特性测试
    2.8 小结
第三章 电子光学系统设计
    3.1 引言
    3.2 带状电子枪的理论分析
    3.3 Ka波段带状注电子枪设计
    3.4 聚焦系统PCM的仿真设计与结果
    3.5 小结
第四章 Ka波段大功率行波管的设计研究
    4.1 引言
    4.2 交错双栅几何结构介绍
    4.3 高频特性分析
    4.4 传输系统的设计
        4.4.1 输入/输出结构设计
        4.4.2 行波管高频系统传输特性计算
    4.5 注-波互作用粒子模拟
    4.6 小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果



本文编号：4050137