高效率行波管注波互作用優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、行波管作為一種最重要的微波電真空放大器件已有七十多年的歷史。因其大寬帶以及較高功率輸出特性，在軍事、通信等方面得到廣泛的應(yīng)用。而如何獲得更高頻率的帶寬一直是各個國家行波管追求的方向。目前，在電子對抗中可以實現(xiàn)三只超寬帶行波管覆蓋2-40GHz頻段，而6-18GHz行波管的研制是其重點。
　　本文主要對高效率寬帶行波管注波互作用進(jìn)行研究。通過利用微波管專用模擬軟件MTSS對6-18GHz螺旋線寬帶行波管慢波結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真優(yōu)化設(shè)計，得到

2、增益超過35dB、電子效率超過20％且輸出功率達(dá)到400W以上的6-18GHz螺旋線寬帶行波管。論文的主要工作由如下幾方面體現(xiàn)：
　　一、優(yōu)化行波管設(shè)計流程。對螺旋線寬帶行波管設(shè)計方法和設(shè)計流程進(jìn)行優(yōu)化，對影響高頻結(jié)構(gòu)色散、耦合阻抗的參量進(jìn)行分析。
　　二、根據(jù)6-18GHz螺旋線超寬帶行波管的設(shè)計指標(biāo)，利用MTSS軟件和常規(guī)螺距跳變的互作用分布電路，設(shè)計出一只非等激勵輸入的6-18GHz螺旋線超寬帶行波管，增益達(dá)到30dB

3、，帶寬內(nèi)的增益波動大于23dB。
　　三、提出了一種內(nèi)徑跳變技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶行波管輸入等激勵，增益波動小。首先利用互作用小信號理論和相對相位角等物理參量對其理論分析，然后總結(jié)功率飽和不同步的原因，最后提出了一種內(nèi)徑跳變具體設(shè)計的方法。
　　四、通過微波管模擬設(shè)計軟件 MTSS和內(nèi)徑跳變技術(shù)的設(shè)計方法在等功率激勵的輸入方式下設(shè)計出一只輸出功率大于400W、增益大于35dB和電子效率在20%以上的6-18GHz螺旋線行波管，從