耦合型圆柱同轴腔高阶TM模式及其输出回路

摘要

论文研究了微波速调管圆柱同轴谐振腔高阶横磁 TM模式的特性，通过调整腔内漂移管数目、位置和尺寸等措施，有效地抑制了模式的旋转，改进了谐振腔内电磁场场分布的圆周对称性。
　　设计了单间隙同轴腔加载波导滤波器输出回路，并且进行了理论分析和模拟仿真，由CST软件强大的后处理功能得到输出回路的谐振频率、端口阻抗、外观品质因数 Qext等参数，仿真和计算得到输出腔的间隙阻抗频率特性曲线。通过在腔内腔与波导耦合孔附近引入金属短路线，增强了耦合孔处的电磁场，使外 Qext值由186.6降到88.7，3dB带宽由44MHz增大到110MHz。
　　对于封闭的双间隙同轴腔的高阶 TM模式，设计了两个腔体之间的耦合槽，分析了耦合槽的位置、形状和尺寸的变化对 TM310模式稳定性及六个漂移管间隙中心特性阻抗的影响。
　　为增加间隙阻抗和带宽，设计了耦合双间隙谐振腔加载矩形波导输出回路，采用等效电路理论，并通过仿真和计算得到耦合双间隙输出回路间隙阻抗的频率特性。与单间隙腔情形类似，金属短路线的引入也使腔体的外品质因数得到了明显的下降：Qext由130降到60,3dB带宽由110MHz增大到180MHz。另外，还从等效电路理论概念出发，初步设计了该结构的波导滤波器型输出回路。
　　论文的研究结果对高频率、小尺寸速调管双间隙封闭同轴腔及其输出回路的设计有一定的参考意义。今后将对该输出回路重叠模的问题进行探索和研究。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1速调管的发展现状

1.2速调管的结构和基本原理

1.3速调管输出回路的组成

1.4 三维电磁场仿真软件CST-MWS

1.5课题研究的意义

1.6本文的主要工作和全文脉络

2 单间隙同轴腔场分布及加载波导输出回路

2.1引言

2.2封闭同轴谐振腔TM310模式

2.3介质微扰法计算封闭谐振腔的特性阻抗

2.4 输出腔间隙阻抗的理论分析与模拟

2.5谐振腔加载空波导

3 双间隙封闭同轴腔TM310模式及耦合槽的设计

3.1引言

3.2双间隙腔的高阶模模式分布

3.3双间隙腔的结构及耦合槽的设计

4 双间隙谐振腔加载波导输出回路研究

4.1引言

4.2双间隙输出腔间隙阻抗的模拟计算

4.3重叠模的探索

5 速调管滤波器型输出回路

5.1谐振腔加载滤波器宽带输出回路的设计

5.2 加载滤波器宽带输出回路间隙阻抗-频率特性的计算

5.3 同轴谐振腔加载滤波器输出回路设计

结 论

参考文献

在学期间发表论文和参与科研项目

致谢