速调管宽带输出回路的设计和研究

摘要

在真空微波器件中，速调管是一类非常重要的功率放大器件，速调管具有高功率、高效率、高增益及工作稳定等优点，广泛的应用于雷达系统、微波通信、气象研究、电视广播、微波遥感、空间技术等多个领域。
　　随着微波技术的进步和雷达系统性能的提高，传统结构的速调管带宽较窄，已不能完全满足使用的需要，对更高功率、更宽带宽的速调管的需求越来越迫切，因此提高功率、扩展带宽是速调管的主要的发展方向之一。
　　本文经过两年的研究，研制了一支C波段高功率宽带速调管，在150kW的脉冲功率输出水平上，实现11％的相对带宽。该管应用多电子注技术、分布作用腔技术和滤波器加载输出回路技术实现了宽带输出，本文以该宽带速调管为例，介绍了该管输出腔和滤波器输出电路的设计过程，同时简单介绍了该管输出功率和带宽的实测结果。设计过程包括：
　　首先，通过三维建模软件如 Inventor，实现输出腔和滤波器加载输出回路的快速建模，生成可导入电磁分析软件的模型文件。
　　其次，利用HFSS三维电磁分析软件，实现了谐振腔和宽带输出回路的模拟计算，得到谐振腔的谐振频率、场分布和R/Q等重要参数的准确计算结果；模拟输出回路的输出带宽特性。分析计算结果并以此为据完成输出腔和宽带输出回路的设计。
　　再次，参数和数据输入小信号程序和大信号程序 AJDISK，得到速调管的增益—带宽特性的计算结果。
　　最后，以设计和模拟结果指导制管，制成整管并测试，将测试结果和设计模拟值进行比较，验证设计的可行性和准确性。

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第一章 概述

1.1速调管概述

1.2速调管的基本原理和结构

1.3宽带速调管的技术和现状

1.4本论文的主要工作

第二章 谐振腔和滤波器的理论分析

2.1理论分析

2.2软件介绍

第三章 输出腔和输出回路设计

3.1输出腔分析

3.2矩形谐振腔理论分析

3.3多注重入式矩形谐振腔

3.4分布作用腔

3.5滤波器加载输出回路

3.6 整管模拟

3.7 小结

第四章 速调管宽带输出的测试结果

4.1 宽带输出段的冷测结果

4.2 样管的测试结果

第五章 结束语

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加科研