大功率宽带多注速调管输出段的研究

摘要

第一,采用三维电磁场模拟计算方法和集中元件等效电路法研究了耦合双间隙腔中耦合槽尺寸对谐振腔性能如何影响等问题,得出了重要结论:在较低频率波段,耦合双间隙腔中开大耦合槽有利于提高π模的特性阻抗,降低π模频率.并提出了一类新型的、具有较高特性阻抗和较小体积的低频率波段多注速调管输出腔-π模强耦合双间隙微波谐振腔.第二,基于现有的三维电磁场模拟计算软件ISFEL3D、宽带速调管输出回路原理和微波网络理论,建立了一套完整的宽带速调管输出回路模拟计算方法,并通过实际例子的计算结果和冷测结果的比较,验证了该模拟计算方法的可靠性.第三,对速调管同轴线滤波器宽带输出回路进行研究和探索,设计出了一个适合用于L波段多注速调管、相对带宽超过14﹪的四耦合槽π模强耦合双间隙腔加载同轴线滤波器输出回路,并对其稳定性和峰值功率容限做了一些分析.第四,对圆柱盒型窗用于传输高功率连续波时的功率容限和鬼模振荡的特殊危害性等问题进行了深入的研究,修正了现有的圆柱TE<,11>模盒型窗的平均传输功率容限的计算公式,并推导出了可用于三维模拟计算的圆柱TE<,11>模盒型窗中介质窗片温升量的计算公式.同时,通过计算一些典型的实际问题得出了一个具有重要价值的结论:在L波段,采用Al<,2>O<,3>陶瓷窗片的普通圆柱盒型窗可用于传输120kW以上的高功率连续波,并且具有14﹪左右的可工作相对带宽.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1多注速调管的发展历史和现状

§1.2多注速调管的基本结构和特点

§1.3大功率宽带多注速调管输出段的组成部分简介

§1.3.1输出腔

§1.3.2滤波器

§1.3.3输出窗

§1.4研究大功率宽带多注速调管输出段的重要意义

参考文献

第二章强耦合双间隙腔的研究

§2.1引言

§2.2强耦合双间隙腔的性能分析

§2.3强耦合双间隙腔的等效电路分析

§2.4四耦合槽π模强耦合双间隙腔的设计和分析

§2.5结论与讨论

参考文献

第三章宽带输出回路模拟计算方法的研究

§3.1引言

§3.2速调管波导滤波器的传统设计方法

§3.3单间隙腔加载滤波器输出回路模拟计算方法的研究

§3.3.1单间隙输出腔间隙阻抗的模拟计算方法

§3.3.2模拟计算结果可靠性的实例验证

§3.4输出腔Qext的两种模拟计算方法及其优缺点分析

§3.5耦合双间隙腔宽带输出回路模拟计算方法的研究

§3.5.1耦合双间隙腔的间隙阻抗矩阵的模拟计算方法

§3.5.2非对称双间隙腔实例的模拟计算结果与冷测结果比较

§3.6结论与讨论

参考文献

第四章L波段多注速调管同轴线滤波器宽带输出回路的研究

§4.1引言

§4.2四耦合槽π模强耦合双间隙腔加载同轴线滤波器的结构设计

§4.3π模双间隙输出腔加载同轴线滤波器的等效电路分析

§4.4同轴线滤波器加载输出腔的等效间隙阻抗的频率特性

§4.5同轴线滤波器加载输出腔的阻抗矩阵的频率特性

§4.6同轴线滤波器的主要参数与最佳设计值的比较和分析

§4.7在工作状态下同轴线输出回路中的电磁场分布情况

§4.8四耦合槽π模强耦合双间隙腔加载同轴线滤波器输出回路的稳定性分析

§4.9结论与讨论

参考文献

第五章高功率连续波输出窗的研究

§5.1引言

§5.2圆柱TE11模盒型窗的平均传输功率容限公式的修正

§5.3圆柱TE11模盒型窗中介质窗片温升量的模拟计算方法

§5.4高功率连续波输出窗中鬼模的危害性分析及消除方法

§5.5结论与讨论

参考文献

第六章宽带多注速调管输出段中尚需进一步研究的问题

§6.1同轴线—矩形波导的宽带滤波器结构的设计问题

§6.2同轴线—矩形波导的宽带输出窗的设计问题

§6.3重叠模双间隙腔加载滤波器输出回路的设计和稳定性问题

博士生期间发表的学术论文

致谢