速調(diào)管濾波器型輸出回路的研究.pdf

1、大功率速調(diào)管作為高功率，高增益和高效率微波放大器件，在雷達(dá)、通信、電視廣播、粒子加速器和工業(yè)微波加熱等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。在寬帶應(yīng)用場合，通過采用機(jī)械調(diào)諧、參差調(diào)諧、濾波器加載電路、分布作用輸出電路和行波輸出段、多電子注等寬帶手段，速調(diào)管、行波管與正交場放大器一起，成為通信和雷達(dá)系統(tǒng)的三種主要大功率微波寬帶放大器件。 輸出回路是速調(diào)管的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)和特性對整管的輸出功率、效率、帶寬和穩(wěn)定性都有決定性的影響。在實(shí)際制管過

2、程中，速調(diào)管輸出回路的冷測是一項(xiàng)非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，制管人員需要花費(fèi)大量的冷測時(shí)間，對其尺寸和位置進(jìn)行一系列的調(diào)整以后，才可能獲得比較理想的頻帶特性。因此，世界上許多國家都積極發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)，利用電子計(jì)算機(jī)來精確模擬速調(diào)管中電子與高頻場相互作用和進(jìn)行速調(diào)管的設(shè)計(jì)，從而大大減少冷測工作量，縮短制管周期。 論文根據(jù)速調(diào)管濾波器型輸出回路的等效電路模型，給出了濾波器加載輸出回路的理論和設(shè)計(jì)方法，并且用MATHCAD軟

3、件編制了濾波器型輸出回路的設(shè)計(jì)程序，可以快速求出符合速調(diào)管設(shè)計(jì)要求，且具有最大阻抗—頻帶特性的輸出段。論文還從等效電路出發(fā)，直接計(jì)算了輸出回路的間隙作用阻抗，并用MATHCAD編制程序，計(jì)算和分析了輸出回路各個(gè)參數(shù)對阻抗—頻帶特性的影響，從而對實(shí)際的制管起到一定的指導(dǎo)意義。 論文用場解的方法對濾波器型輸出回路的諧振腔進(jìn)行了分析，給出了計(jì)算諧振腔的諧振頻率和特性阻抗的計(jì)算公式，并且用大型電磁場軟件MAFIA對一個(gè)實(shí)際的管型進(jìn)行了模

4、擬計(jì)算，其結(jié)果與冷測結(jié)果吻合得較好，誤差分別為0.04％和5.3％。另外，在速調(diào)管的計(jì)算中，經(jīng)常會遇到波導(dǎo)加載諧振腔這樣的開放系統(tǒng)。論文應(yīng)用MAFIA軟件，根據(jù)均勻波導(dǎo)加載諧振腔時(shí)波導(dǎo)端口的反射系數(shù)相位的頻率特性，對波導(dǎo)加載諧振腔的諧振頻率和外觀品質(zhì)因數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。 論文應(yīng)用CSTMicroWaveStudio軟件，對速調(diào)管濾波器型輸出回路的傳輸系數(shù)S12進(jìn)行了計(jì)算，同時(shí)分析了輸出回路各部分的參數(shù)對傳輸系數(shù)的影響。根據(jù)微波電路理