行波管慢波结构论文-杨光

行波管慢波结构论文-杨光

导读:本文包含了行波管慢波结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:220GHz,T型交错双栅,慢波结构,行波管

行波管慢波结构论文文献综述

杨光[1](2019)在《220GHz行波管T型交错双栅慢波结构研究》一文中研究指出微波电真空器件因为具有工作带宽宽,输出功率大,效率高等优点,故而被广泛应用于通信、雷达、卫星导航、电子对抗等领域。其中,行波管因为其无与伦比的宽频带特性,成为在上述领域应用最为广泛的一类微波管。为了追求高工作频段带来的高分辨率、器件小型化等优点,人们对电磁波的研究逐步从微波频段来到毫米波频段,甚至太赫兹频段,而220 GHz作为一个电磁波在大气中传播衰减较小的重要大气窗口的中心频率,成为了近来的研究热点,所以研究适用于G波段的行波管慢波结构具有重要的科学意义与应用前景。本论文主要研究任务是优化设计一种新型的适用于G波段的交错双栅慢波结构,并在此基础上,为这种慢波结构设计匹配良好的输入输出耦合装置。然后通过仿真模拟和加工实物后进行冷测实验来验证设计方案的可行性。本论文主要研究内容分为4个部分:一、G波段T型交错双栅慢波结构的研究。提出了一种T型交错双栅慢波结构,对其结构单元的高频特性进行了仿真分析,并对它的结构参数进行了扫描优化,得到各个结构参数的最佳值。随后比较T型交错双栅慢波结构与常规交错双栅慢波结构的高频特性,得出了这种T型交错双栅慢波结构对于高频特性具有一定的改善的结论。二、输入输出耦合装置的设计。针对本文的T型交错双栅慢波结构设计了两种输入输出耦合装置,第一种是E面弯波导输入输出耦合装置,第二种是H面弯曲双脊波导输入输出耦合装置。对两者进行了仿真模拟来验证方案的可行性,然后对第二种结构提出了改进方案,使之更加适用于本文的T型交错双栅行波管。叁、冷测实验研究。加工T型交错双栅慢波结构和输入输出耦合装置并进行冷测实验,测试结果验证了T形交错双栅慢波结构与输入输出耦合装置方案的可行性,但是也发现了一些需要改进的地方,提出了相应的改进的方法。四、G波段行波管的注波互作用研究。为了解决自激振荡问题,给出了集中衰减器的叁种方案。然后采用了厚度渐变衰减片,起到了良好的集中衰减作用。对拥有70个周期慢波结构的行波管进行了注波互作用仿真计算。与此同时,还研究了不同频率和输入功率对行波管输出功率的影响。最后探究了相速跳变技术。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)

王海龙,石先宝,王战亮,宫玉彬[2](2018)在《W波段阶梯型交错双栅慢波结构行波管的研究》一文中研究指出为了提高传统交错双栅慢波结构行波管的性能,提出了一种阶梯型交错双栅慢波结构,并基于此新型慢波结构,提出了新型输入输出耦合结构.在此基础上,设计了一只工作在W波段的带状电子注阶梯型交错双栅慢波结构行波管.计算结果显示,阶梯型交错双栅慢波结构行波管的耦合阻抗更高,从而使行波管在更短的互作用电路长度里,实现更高的饱和增益和互作用效率.在90~100GHz频率范围内,阶梯型交错双栅慢波结构的耦合阻抗大于4Ω,高于传统交错双栅慢波结构;W波段带状电子注行波管高频结构的反射系数(S11)小于-15dB;并且行波管的饱和输入功率仅约为0.7W,可以实现最高输出功率约800W,相应的效率大于7.8%,增益大于30.6dB.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2018年06期)

李新义[3](2018)在《微带慢波结构径向注行波管的研究》一文中研究指出径向注行波管是电真空器件中的一类重要的小型化管型,具有工作频带宽,电压低及结构尺寸小等特点,在新一代5G通信、新体制雷达系统等民用和军用领域中有广阔的应用前景。能够满足实际应用对微波功率器件的工作频段、输出功率和封装体积等要求,是很有价值的研究方向。本论文围绕径向注角度对数曲折线慢波结构行波管中的慢波结构、电子枪和磁聚焦系统等关键部件的研究设计和工艺试验进行了详细阐述,分析了角度对数微带慢波结构的传输特性、扇形径向发散带状电子注的产生、径向可调周期会切磁场(PCM)磁聚焦系统特性,以及为了提高工作可靠性,提出并研究了角向夹持带状线角度对数慢波结构。论文的主要工作和创新点总结如下:1.角度对数微带慢波结构传输特性的研究。为了进一步完善角度对数微带慢波结构传输特性的研究,在短周期(≤12周期)角度对数微带慢波结构传输特性研究基础上,本文系统研究了长周期(25周期)角度对数微带慢波结构的传输特性随不同结构参数变化而变化的特性。优选了基于介质材料为石英的角度对数微带慢波结构的结构参数,并进行了试验验证,得到了与仿真研究结果一致的试验结果。2.提出了新型扇形径向发散电子注电子枪结构,并研究了其特性。为满足角度对数微带慢波结构对扇形径向电子注的需要,提出了扇形径向发散电子注电子枪。圆盘形径向发散/收敛电子注可用于全角度(360~°)对数周期微带慢波结构,对于角度对数微带慢波结构,需要有对应角度的扇形发散/收敛径向带状电子注与之进行注波互作用。本文研究了工作于不同电压,具有不同发射电流,采用圆柱形发射面和双曲面形发射面的扇形径向发散带状电子注电子枪。3.径向可调径向PCM磁聚焦系统的理论与仿真研究。为使扇形径向发散电子注能够在一定高度的通道内稳定传输,提出了径向可调PCM磁聚焦系统,其峰值磁场为(663~1225)Gs,极靴交错角度为0.9~°,使扇形径向发散电子注在0.52mm高的通道内能稳定传输,流通率为100%。4.探索了扇形径向发散电子注电子光学系统的制备工艺和测试方法。在扇形径向发散电子注电子枪和径向可调径向PCM磁聚焦系统的理论设计基础上,对其进行了工艺装配设计,制备了包含电子枪、径向通道、径向可调径向PCM磁聚焦系统的流通管原型。并对其进行了热测测试,测试结果表明,在工作电压为1700V,发射电流为46.3mA,获得了90.7%的流通率。5.角向夹持的角度对数带状线慢波结构的提出与研究。角度对数微带慢波结构具有工作电压低、工作频带宽、互作用效率高等特点,但也具有一些固有的缺陷,比如散焦电子注轰击介质基底带来的电荷积累、静电放电等可能导致器件工作条件恶化或使器件失效的现象。在保持角度对数微带慢波结构的低电压、频带宽、效率高等诸多有点的同时避免电荷积累,提出了角向夹持角度对数带状线慢波结构。其工作电压为5720V,增益为15.4dB,3dB带宽为5GHz。本论文理论和工艺设计均以为国内电真空加工工艺水平为出发点,力求小型化零部件结构尺寸可加工、装配工艺可实现,且不失创新性。本论文研究成果对新一代小型化角度对数径向注行波管的产品化具有显着的指导意义。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-10-08)

尚新文,王自成,曹林林,易红霞,李延威[4](2018)在《双排矩形波导慢波结构的400GHz行波管的模拟计算》一文中研究指出利用CST PIC计算了基于双排矩形波导慢波结构的400GHz行波管的注波互作用,在电子注电压19.8kV,电子注电流为60mA的电子注的条件下,在360-430GHz范围内,最大输出功率约为32W,最大增益约25dB,最大电子效率大于2.5%。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23)

丁冲,李倩,雷霞,吴钢雄,杨睿超[5](2018)在《适用于Ka波段圆形电子注行波管的半圆形卷绕微带线慢波结构(英文)》一文中研究指出提出了一种基于开槽介质基底的卷绕微带线慢波结构.由于金属曲折微带线印制在介质基底的半圆形槽中,这种卷绕微带线慢波结构非常适合圆形电子注行波管,从而使得采用这种新型慢波结构的行波管可以利用传统的周期永磁磁场进行聚焦.文章对提出的卷绕微带线慢波结构的色散特性,耦合阻抗,传输特性及注-波互作用进行了分析.和传统的平面微带线慢波结构相比,提出的卷绕微带线慢波结构具有更低的相速、更弱的色散和更高的耦合阻抗,从而使得其适合于低电压、宽频带、小型化的毫米波行波管.将同步电压及直流电流分别设置为6 550 V及0.1 A的情况下,基于该卷绕微带线慢波结构的Ka波段行波管在35 GHz处能够输出42.32 W的功率,对应增益为26.26 dB,且均匀聚焦磁场只需0.4 T.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2018年03期)

王战亮,王禾欣,许多,何腾龙,李新义[6](2018)在《平面化慢波结构行波管的研究》一文中研究指出固态器件具有电压低、体积小、成本低的优势,但是其输出功率低、带宽窄。电真空器件具有输出功率高、效率高、带宽宽、寿命长的优势,但是体积大、成本高。具有这两者优点结合的新型放大器是研究人员追求的目标,基于平面慢波结构的带状注行波管就是在这个目标牵引下发展起来的一个新方向。本文综述了2010年到2017年IVEC报道的平面行波管,展现了这类新器件的发展路径,以期为该类行波管的未来发展指明方向。(本文来源于《真空电子技术》期刊2018年02期)

王自成,唐伯俊,李海强,田宏,董芳[7](2018)在《双排矩形波导慢波结构W波段行波管》一文中研究指出利用CST PIC计算了基于双排矩形波导慢波结构的W波段行波管的注波互作用,在采用10kV,70mA的电子注的条件下,在92~97GHz范围内,输出功率大于35 W,增益大于30dB,电子效率约为5%。即使在10kV较低的电压下,双排矩形波导慢波结构的尺寸仍然较大,有利于降低制造难度。提出了一种基于电火花线切割的加工制造工艺,成功制造了双排矩形波导慢波结构部件。在92~97GHz范围内对所需盒形窗和电子枪进行了计算机模拟,设计、加工了盒形窗和电子枪的相关零件,制造了相关部件。将慢波结构部件和输能窗部件组装起来进行了冷测,驻波比在90~100GHz范围内小于2.067。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年05期)

刘红伟[8](2018)在《带状注叁槽梯形线慢波结构行波管的研究》一文中研究指出真空电子器件是电子在真空状态下和电磁波产生互作用并放大电磁波的装置。近年来,随着真空电子器件向毫米波和亚毫米波频段发展,由于尺寸共渡效应,常规“O”型器件尺寸变得非常小,随之带来一系列问题。带状注真空电子器件由于横向可拓展,能够提高输入功率,因而在高频段展现出巨大优势。叁槽梯形线慢波结构是一种全金属结构,除具有结构坚固且简单、易加工、热耗散能力强等优点外,其最突出的优点是带状电子注通道尺寸很大,输出功率很高。因此,该慢波结构受到了众多研究者们的喜爱。本论文的主要研究内容如下:(1)基于叁槽梯形线慢波结构设计了一支X波段行波管。首先设计高频结构;接着设计了叁节阶梯渐变输入/输出耦合结构,并且进行了传输特性仿真计算;随后利用CST Particle进行注-波互作用研究,仿真结果显示:在9.5~10.5GHz频带内,输出功率超过15.5kW,并且在10GHz处输出功率达最高26.45kW,此时的增益为27.23dB,电子效率为25.43%。最后对整个行波管进行“冷”测验,测试结果满足设计要求。(2)基于叁槽梯形线慢波结构设计了一支Ka波段行波管。本章节提出了一种分布式衰减器,它有足够衰减消除振荡;注-波互作用研究结果显示:在31.5GHz~35.5GHz频带内,输出功率大于5kW。在33GHz处输出功率最高10.15kW,增益为23.08dB,电子效率为10.36%。最后,考虑相速跳变的粒子模拟结果:在33GHz处输出功率高达12.09kW,增益为23.83dB,相应的电子效率为12.34%。前后两者比较可看出,输出功率提高了1973W,电子效率提高了1.98%。(3)基于叁槽梯形线慢波结构设计了一支W波段行波管。依次设计了高频结构、叁节渐变输入/输出耦合结构;最后注-波互作用结果显示:在96.5GHz处输出功率为2.8kW,增益为16.02dB,相应的电子效率为10.67%。(4)设计满足Ka波段叁槽梯形线行波管需求的电子光学系统。首先改造皮尔斯电子枪并利用CST的tracking工作室设计获得带状注电子枪;然后设计聚焦带状电子注的周期会切聚焦系统;最后,针对带状电子注,提出了一种新颖的磁场旋转的偏心粒子收集装置,其最突出的优点是收集效率高且电子返流率为零。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01)

杨芳[9](2017)在《螺旋线行波管慢波结构测温技术及散热特性研究》一文中研究指出螺旋线行波管具有宽频带、高功率及高增益等特点,是重要的微波信号放大器,同时随着军事电子工业的发展,对其要求向着小型化、高功率和高可靠性的方向发展。慢波结构是螺旋线行波管中电磁波信号放大的核心部件,其性能直接决定了整个行波管性能的优劣。螺旋线行波管工作时,慢波结构中的螺旋线上将会产生极大的热流密度,必须经由螺旋线外侧的夹持杆和管壳散热,否则很有可能造成热损毁,因此,慢波结构中叁层结构间的接触热阻,对整个行波管的可靠性都有着极大的影响。电学法测温技术基于半导体器件的电学温敏参数,通过电学参数的变化获得温度的变化,具有快速、无损和操作简便的优势。本论文将这一方法应用于螺旋线行波管慢波结构的散热特性的测量和研究,设计了一套螺旋线行波管慢波结构热阻测试装置。主要完成了如下几个方面的工作:1、基于肖特基二极管的电学温敏参数正向导通电压,研发了用于螺旋线行波管慢波结构的热阻测试仪,主要分为计算机主机软件和硬件控制电路两部分,计算机软件的功能主要为通过人为输入的测量参数控制硬件电路,以及对所测得的数据进行计算处理;硬件电路主要是在软件的控制下,为肖特基二极管施加功率,并采集结电压的变化量。2、为了将基于半导体器件的电学法应用于微波器件的测量,设计了与螺旋线慢波结构的毫米和亚毫米级尺寸相匹配的专用热阻测试探头,测量过程中二极管的热量将依次流经慢波结构的叁层材料,再散热到周围的大气环境,从而实现二极管结电压的变化对慢波结构散热能力的反映。3、使用所设计的螺旋线行波管慢波结构热阻测试装置,对螺旋线内径分别为1.5mm、1.8mm和2.5mm的螺旋线慢波结构的散热性能进行了测试,热阻测试仪主机软件对硬件电路所测得的肖特基结电压的变化量数据处理后,得到肖特基结的瞬态温升响应曲线,进而根据结构函数法得到可以直接依次读出热量流经路径上各层结构热阻值的热阻结构微分曲线,实现对慢波结构的散热性能的测量和分析。(本文来源于《北京工业大学》期刊2017-05-01)

冯源,刘世硕,陈波,蔡军,冯进军[10](2017)在《大功率V波段螺旋线行波管慢波结构设计模拟》一文中研究指出针对大功率V波段螺旋线行波管进行了慢波结构的设计,并通过叁维电磁模拟软件和叁维大信号注波互作用模拟软件对慢波结构的冷特性和注波互作用特性进行了模拟,模拟结果显示,在频带52~62GHz范围内,输出功率大于200 W,增益大于43dB,电子效率大于19%。(本文来源于《真空电子技术》期刊2017年02期)

行波管慢波结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了提高传统交错双栅慢波结构行波管的性能,提出了一种阶梯型交错双栅慢波结构,并基于此新型慢波结构,提出了新型输入输出耦合结构.在此基础上,设计了一只工作在W波段的带状电子注阶梯型交错双栅慢波结构行波管.计算结果显示,阶梯型交错双栅慢波结构行波管的耦合阻抗更高,从而使行波管在更短的互作用电路长度里,实现更高的饱和增益和互作用效率.在90~100GHz频率范围内,阶梯型交错双栅慢波结构的耦合阻抗大于4Ω,高于传统交错双栅慢波结构;W波段带状电子注行波管高频结构的反射系数(S11)小于-15dB;并且行波管的饱和输入功率仅约为0.7W,可以实现最高输出功率约800W,相应的效率大于7.8%,增益大于30.6dB.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

行波管慢波结构论文参考文献

[1].杨光.220GHz行波管T型交错双栅慢波结构研究[D].电子科技大学.2019

[2].王海龙,石先宝,王战亮,宫玉彬.W波段阶梯型交错双栅慢波结构行波管的研究[J].红外与毫米波学报.2018

[3].李新义.微带慢波结构径向注行波管的研究[D].电子科技大学.2018

[4].尚新文,王自成,曹林林,易红霞,李延威.双排矩形波导慢波结构的400GHz行波管的模拟计算[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018

[5].丁冲,李倩,雷霞,吴钢雄,杨睿超.适用于Ka波段圆形电子注行波管的半圆形卷绕微带线慢波结构(英文)[J].红外与毫米波学报.2018

[6].王战亮,王禾欣,许多,何腾龙,李新义.平面化慢波结构行波管的研究[J].真空电子技术.2018

[7].王自成,唐伯俊,李海强,田宏,董芳.双排矩形波导慢波结构W波段行波管[J].强激光与粒子束.2018

[8].刘红伟.带状注叁槽梯形线慢波结构行波管的研究[D].电子科技大学.2018

[9].杨芳.螺旋线行波管慢波结构测温技术及散热特性研究[D].北京工业大学.2017

[10].冯源,刘世硕,陈波,蔡军,冯进军.大功率V波段螺旋线行波管慢波结构设计模拟[J].真空电子技术.2017

标签:;  ;  ;  ;  

行波管慢波结构论文-杨光
下载Doc文档

猜你喜欢