大功率速調(diào)管的計算機模擬方法研究.pdf

1、速調(diào)管具有高功率、高效率等優(yōu)點,被廣泛應用于雷達、衛(wèi)星導航、通訊、線性或環(huán)形加速器等領(lǐng)域,并借助新型腔體結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)不斷向更高功率、更高頻段、寬帶寬和小型化等方向發(fā)展。主要影響速調(diào)管功率、帶寬等性能的關(guān)鍵部件是諧振腔、輸入輸出回路以及互作用電路。
　　多間隙耦合腔以其高特性阻抗、低間隙電壓、高功率容限等優(yōu)點,被廣泛應用在高功率寬帶速調(diào)管中。設計穩(wěn)定工作的雙間隙耦合腔十分關(guān)鍵。論文對雙間隙腔的設計理論和雙間隙速調(diào)管的互作用過程、結(jié)

2、果進行了討論。
　　外觀品質(zhì)因數(shù)是輸入輸出回路中的關(guān)鍵參數(shù),它直接影響到速調(diào)管工作帶寬和效率。討論不同計算外觀品質(zhì)因數(shù)的方法以及對應的局限與適用條件,對輸入輸出回路的模擬計算有重要的指導意義。
　　注波互作用過程是速調(diào)管設計與模擬中最為復雜、最為耗時的。研究不同信號饋入和功率提取方法的特點,從而探索一種合理、高效的模擬計算方法,對縮短互作用電路的設計周期和性能優(yōu)化具有重要的實際意義。
　　圍繞雙間隙耦合腔的設計、輸入輸

3、出回路關(guān)鍵參數(shù)的計算方法、注波互作用模擬過程,利用 CST MWS和粒子模擬軟件進行輔助分析,本文開展了大量研究,主要內(nèi)容包括:
　　1分析具有高特性阻抗雙重入式諧振腔和雙間隙耦合腔的設計方法,研究耦合縫尺寸和兩間隙距離對模式頻率的影響,討論不同模式場分布特點。
　　2利用粒子模擬軟件對某 S波段的雙間隙速調(diào)管進行設計和數(shù)值模擬,最終得到86MW輸出功率,其效率為51％。對比同種結(jié)構(gòu)的單間隙速調(diào)管的輸出參數(shù),展示了它在功率容