C波段多注速调管谐振腔的模拟设计与分析

摘要

具有实用性的多注速调管是由前苏联经过多年研究、独立发展起来的一种大功率微波器件。这种新型功率器件已推广应用到雷达、电子战、遥测、通讯等多个行业。多注速调管采用多电子注技术，既保留了单注速调管高增益、高效率、高峰值功率和高平均功率等固有特性，又明显地提高了速调管的效率带宽乘积，大幅地降低工作电压，具有频带宽、增益高、效率高、电压低、重量轻、体积小、可栅控工作等一系列优点，代表了微波真空电子器件的一个发展方向。采用多注速调管作为末级放大器的雷达发射机也具有带宽宽、效率高等特点。
　　谐振腔是多注速调管的重要组成部分，其结构和特性对整管的输出功率、效率、带宽和稳定性都有决定性的影响。论文是围绕着C波段宽带多注速调管谐振腔所展开的一系列研究和分析，达到对今后速调管研制工作起到指导和参考的目的。
　　本论文的主要工作：
　　以工作模式为C波段基次模式的谐振腔为研究对象，分别设计出圆柱形和矩形两种结构的谐振腔。利用HFSS三维电磁场仿真软件为工具，对这两种谐振腔进行理论分析和计算，给出工作模式的场分布、谐振频率及特性阻抗值。设计出两种谐振腔的多间隙腔结构，进行计算机模拟，给出工作模式的场分布、谐振频率及特性阻抗值。
　　对工作模式为C波段高次模式TM210模、TM220模的矩形谐振腔进行了研究，对两种模式下的单间隙腔和双间隙腔分别进行了分析和模拟计算，给出了工作模式的场分布、谐振频率和特性阻抗值，并与相同结构下的基模谐振腔的各个参数进行对比。
　　对于高次模式TM220矩形谐振腔中，存在三种非工作低次模式TM110、TM210和TM120。对这三种非工作模式进行分析计算，给出各个模式的谐振频率和场分布。采用加吸收腔的方法，根据不同低次模式的频率特性，分别设计相应的吸收腔，抑制低次模式的振荡。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2 速调管发展简史

1.3 多注速调管的基本结构、工作原理及特点

1.4 速调管研究的现状、应用和发展趋势

1.5 本论文的主要工作

第二章 微波谐振腔理论

2.1 微波谐振腔的基本参数

2.2 谐振腔的基本方程

2.3 谐振腔等效电路

2.4软件介绍

第三章 C波段基模谐振腔的研究

3.1 双重入式单间隙腔分析

3.2 基模单间隙谐振腔

3.3基模双间隙谐振腔

3.4 基模三间隙谐振腔

3.5 本章小结

第四章 C波段高次模式矩形谐振腔的研究

4.1 TM210模双重入式矩形谐振腔

4.2 TM220模双重入式矩形谐振腔

4.3 TM220模矩形谐振腔非工作模式分析及振荡抑制

4.4本章小结

第五章 结束语

致谢

参考文献