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翼片加载螺旋线慢波结构的特性

本文根据实际的翼片加载螺旋线慢波结构提出了一种理论分析模型,即螺旋线与金属管壳之间的空间全部由介质所填充,沿管壳内壁布满无穷多个、无限薄的翼片。利用电磁场分区匹配方法求解了空间电磁场分布,从而导出了色散方程、耦  (本文共10页) 阅读全文>>

电子科技大学
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螺旋线慢波系统高频特性理论分析与数值模拟

螺旋线行波管是微波/毫米波电真空器件中最重要的器件之一,具有高功率、高增益、高效率、宽频带等优点,在通讯、雷达、电子对抗等现代军事电子装备中得到了广泛应用。螺旋线慢波系统的高频特性对行波管的工作带宽、增益、输出功率与效率等参数均有重要影响。因此,人们一方面不断提出改善行波管各种性能(带宽、效率、输出功率等)的新型结构形式,另一方面不断探索更为精准的理论分析与数值计算方法。本博士学位论文在“宽带大功率行波管CAD技术研究”项目的框架下,对螺旋线慢波系统的理论分析与数值计算方法进行了深入而细致的研究,研究成果(理论与程序)应用于“宽带大功率行波管CAD集成环境”的高频计算模块。主要工作和创新之处在于:1、针对无翼片和无限多翼片加载螺旋线慢波系统,建立了考虑螺旋带厚度、螺旋带宽度、螺旋带上面电流分布、任意数目任意形状夹持杆的螺旋带模型,通过场匹配法得到了系统的色散、耦合阻抗和衰减常数方程式;在该理论模型的基础上,根据螺旋带厚度对螺旋线...  (本文共198页) 本文目录 | 阅读全文>>

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盘荷波导、脊加载盘荷波导和螺旋带慢波系统特性研究

现代电子战、超宽频带高功率相控阵雷达、强力干扰机、微波定向能武器等的快速发展对高功率微波源提出了更高的要求。行波管以其高功率、宽频带、高增益和可多模工作的特性,在当今微波频率的功率放大器中占有重要地位。在行波管中,慢波系统是进行注波互作用实现能量交换的核心部件,其性能优劣直接决定了行波管整体的性能。本论文用理论分析,数值软件模拟以及实验研究等不同的方法对行波管的慢波系统(以螺旋线为例)和相对论行波管的慢波系统(以盘荷波导为例)的高频特性作了全面的分析。另外提出了一种新型脊加载盘荷波导结构,分析了等离子体加载对盘荷波导慢波结构性能的影响,本文的冷特性研究结果可直接用于大信号研究,对相对论行波管的大信号特性进行了简要的分析,对盘荷波导的色散特性进行了实验研究。本文对行波管/相对论行波管慢波结构作了具有一定创新意义的理论分析及数值模拟,对于行波管和相对论行波管慢波结构的设计提供了理论依据。本论文的主要工作和创新之处:对盘荷波导的传统研...  (本文共181页) 本文目录 | 阅读全文>>

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特殊螺旋线慢波结构研究

随着军事技术的飞速发展,螺旋线行波管作为一种微波毫米波领域的功率放大器,在通信、雷达以及电子对抗等领域的使用日趋增多。宽频带和高功率一直是螺旋线行波管的两个最主要的发展方向。为改善螺旋线慢波结构的色散特性,拓宽行波管的工作带宽,一般采用色散成型技术;为提高行波管的输出功率和电子效率,常采用螺距跳变技术来设计互作用慢波电路。本文对特殊螺旋线慢波结构进行了研究,主要工作如下:1.在色散成型技术的基础上,采用金属和介质一体化,设计了一种特殊圆形夹持杆加载螺旋线慢波结构(结构一)和一种特殊矩形夹持杆加载螺旋线慢波结构(结构二)两种慢波结构,并对两种结构的高频特性、注-波互作用特性及非同步参量进行了计算和分析。在26~40GHz频段内,结构一的输出功率为170~200W,增益大于40dB,增益波动小于3dB,电子效率可以达到10%。结构二的输出功率为180~230W,增益大于47dB,增益波动小于3dB,电子效率大于10%。粒子模拟结果表...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

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新型螺旋翼片加载螺旋线慢波结构特性研究

行波管是电真空器件中最重要的器件之一,具有宽频带、高增益、高功率等特点,在很多电子领域中得到广泛的应用。为了增大带宽、提高其输出功率,很多专家学者做出了长期不懈的努力,如改进分析方法和手段、优化结构模型、加工工艺等。但是,对于某一种行波管慢波结构来说,当确定其慢波结构,则基本性能参数也基本确定,在现有的基础上性能提升空间不大。为此,要整体的提升行波管的性能,需要创新性的提出新的慢波结构,并从理论分析、模拟仿真和实验等方面加以验证。本学位论文在是在此背景下,总结前辈专家学者理论和方法上,提出了一种新型的螺旋翼片加载螺旋线慢波结构,并对该结构模型进行了初步研究,本论文的主要工作如下:一、概述行波管的发展状况,同时总结提高宽带大功率行波管的性能面临的问题和挑战。二、提出一种新型的螺旋翼片加载螺旋线慢波结构,通过理论分析简化模型,推导慢波结构中的电磁场方程,并根据边界条件得到色散方程;同时从数值仿真方法,对不同尺寸的慢波结构进行仿真分析...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
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螺旋线慢波结构特性研究与应用设计

螺旋线慢波结构是最重要的宽频带高增益行波管慢波系统,良好的色散特性、低的相速度、高的耦合阻抗、简单的制造工艺,使其广泛应用于通信系统、现代雷达和电子对抗等军事领域。螺旋线慢波结构的慢波特性研究对提升行波管的工作带宽与增益有重要意义;而它的选频及贮能特性研究是铷原子频标星载小型化所需考虑的重要方面。本博士学位论文围绕螺旋线慢波结构的理论分析与应用设计展开研究工作,详细分析了螺旋线慢波结构以及它的变型:加载介质夹持杆和金属翼的螺旋线慢波结构。从分析电磁慢波系统开始,以螺旋导电面理论为基础,采用场匹配方法,建立了单螺旋绕线慢波结构理论模型、加载圆柱形和矩形夹持杆螺旋线慢波结构理论模型、加载扇形金属翼与T型金属翼螺旋线慢波结构理论模型。利用VBA自编程序处理计算数据。根据CST MWS软件建模结果,在实验结果验证的基础上,对色散特性和耦合阻抗特性进行了比对分析,总结出各项结构参量对慢波特性的具体影响,为行波管的慢波结构设计提供参考。同时...  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>