双脊波导输出系统技术研究

论文摘要

螺旋线行波管是目前行波管家族中使用最为广泛的电子器件之一。输能结构是行波管的重要组成部分，它直接影响着行波管的各种性能指标。目前的宽带螺旋线行波管使用较多的是同轴转波导输出窗结构。同轴窗的功率容量小等缺点，已成为制约螺旋线行波管发展的壁垒。本文旨在设计双脊波导输出系统，利用模拟与实验相结合的方法验证这一结构的可行性和实用性，并将其应用于宽带螺旋线行波管。首先分析了双脊形波导窗的基本结构，用CST微波工作室对双脊波导窗模型的VSWR参量进行了大量的模拟计算，然后结合过渡波导设计了双脊波导输出系统，并结合特定管型对输出系统进行了优化。优化模拟的结果表明双脊脊形波导输出系统应用于宽带螺旋线行波管结构是可行的。在实验部分对使用双脊波导系统的整管进行焊接工作，在随后进行测试工作，并将测试结果同目前使用的输出系统进行了比较，进一步验证了使用双脊波导系统的可行性。由于时间的关系，作者没有就双脊波导输出系统的可靠性进行环境试验验证，以后还需开展相关的工作

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 行波管的发展概况
• 1.2 行波管的基本结构
• 1.3 螺旋线行波管的特点及发展趋势
• 1.4 输能系统研究的意义
• 1.5 本文的工作目标及论文的结构安排
• 第二章 双脊型波导窗输能结构的简要分析
• 2.1 双脊型波导结构
• 2.1.1 双脊波导的单模传输带宽
• 2.1.2 双脊波导带宽微扰理论解释
• 2.1.3 双脊波导的特性阻抗
• 2.1.4 波导的激励
• 2.1.5 双脊波导 WRD650 各参数的计算
• 2.2 蓝宝石窗片的特点
• 2.3 过渡波导的设计
• 2.3.1 阶梯过渡波导
• 2.3.2 阻抗渐变型过渡波导
• 2.4 CST 微波工作室
• 第三章 双脊波导窗结构的模拟仿真与优化
• 3.1 引言
• 3.2 双脊波导窗模型的建立
• 3.2.1 脊波导窗相关参数的计算
• 3.3 双脊波导窗封接应力及热力分析
• 3.3.1 应力－应变曲线[6]
• 3.3.2 ANSYS 软件介绍[21]
• 3.3.3 脊波导窗应力及热力分析
• 3.4 本章总结
• 第四章 双脊波导输出系统的模拟仿真与优化
• 4.1 双脊波导输出系统的建立
• 4.2 慢波线结构与管外同轴线的匹配优化
• 4.3 同轴转 WRD650 双脊波导的匹配优化
• 4.4 双脊波导输出系统的模拟计算
• 4.5 热分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 双脊波导输出系统的实验部分
• 5.1 双脊波导输出系统的焊接
• 5.1.1 波导材料
• 5.1.2 宝石窗片的处理方法
• 5.1.3 法兰封接形式及焊接方法
• 5.1.4 实验及焊接结果
• 5.2 双脊波导输出系统用于整管的实验
• 5.2.1 整管的焊接
• 5.2.2 冷测结果
• 5.2.3 热测结果
• 5.3 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文所做的主要工作
• 6.2 需要进一步研究的工作
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间发表论文