行波管夹持杆复介电参数测量

摘要

在通信技术高速发展的今天，大功率微波技术已经广泛地应用于各个领域中。而与此技术密切相关的微波电子管就变得非常重要。其中对运用比较多的行波管性能要求也在提高，夹持杆就是行波管中一个重要的结构，在设计行波管慢波系统的时候，夹持杆对慢波系统的介质加载因子对行波管慢波线色散特性有直接影响，必须对夹持杆介电参数沿轴向分布特性精确测量。目前在国内，对夹持杆介电参数沿轴向分布特性的测量，分辨率可以达到5mm。 通常的测量方法就是运用矩形谐振腔或圆柱谐振腔，将夹持杆放入其中，由于常规的谐振腔在长、宽、高等尺寸上都要远大于1mm，要将杆状介质介电参数沿轴向分布特性的测量分辨率提高到1mm，显然这些谐振腔就束手无策了。本文针对如何突破5mm的尺寸界限，将杆状介质介电参数沿轴向分布特性的测量分辨率提高到1mm，进行了相关的理论研究以及提出了相应的测试方法，并组建了测试系统。本课题的主要研究工作包括： 1．通过对国内外相关测量技术的分析，根据实际情况，确定了用具有阶梯的矩形谐振腔——高度沿电磁场的传播方向变化的谐振腔(以后我们简称阶梯谐振腔)进行测量；而且建立了与其相关的理论模型；对阶梯谐振腔进行了理论分析与论证，推导了相关公式；在此基础上推导了阶梯谐振腔测量复介电常数的公式，对具有外部耦合装置的谐振腔做了理论分析。 2．运用阻抗变换理论设计了用于测试的阶梯谐振腔，提出了测试的原理与依据，组建了测试系统。 3．在X波段，对各种杆状样品进行了实际测试。结果表明，本研究的理论分析正确。用本论文理论研制的阶梯谐振腔测量系统可以对杆状介质快速、可靠、无损伤、高分辨率的测量，具有较强的实用性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1引言

1.2电介质复介电常数测试的主要方法

1.2.1各种测量方法的特点

1.3本论文的研究内容

第二章阶梯谐振腔理论

2.1谐振腔的基本参量

2.2矩形谐振腔中的谐振频率以及场结构分析

2.2.1矩形谐振腔谐振频率

2.2.2矩形谐振腔场结构分析

2.3阶梯谐振腔的场结构分析

2.4谐振腔微扰理论及其运用

2.5阶梯谐振腔的储能

第三章阶梯谐振腔的设计

3.1波导的特性阻抗

3.2阻抗变换理论

3.2.1单节阻抗变换器

3.2.2等波纹阻抗变换器

3.3谐振腔输入、输出耦合装置

第四章样品测量

4.1测试系统

4.2测量原理

4.2.1谐振腔谐振频率的测量

4.2.2谐振腔品质因数的测量

4.2.3模式识别原理

4.2.4样品测量操作流程

4.3样品的测量结果

第五章结论

致谢

参考文献

作者简介和攻读硕士期间取得的研究成果