發(fā)布時(shí)間：2019-05-07 13:29

【摘要】：耦合腔行波管在通信、雷達(dá)系統(tǒng)等領(lǐng)域中依然占據(jù)著重要的地位,其輸出功率、工作帶寬、增益以及效率直接決定了系統(tǒng)的性能。微波管的功率、帶寬、增益、效率及非線性特性等性能使用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)方法已經(jīng)很難獲得綜合性地提高,改進(jìn)微波管設(shè)計(jì)及提高性能趨向于使用高精度的微波管CAD軟件。隨著CAD建模的精度、仿真軟件的速度和計(jì)算能力的顯著提高,微波管CAD技術(shù)已由過去的各模塊獨(dú)立仿真發(fā)展成為全面的集成系統(tǒng)仿真,可以通過計(jì)算機(jī)完整地仿真整個(gè)微波管系統(tǒng),經(jīng)過建模仿真獲得的數(shù)據(jù),用于實(shí)際裝管可一次制管成功,從而節(jié)約了硬件實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和費(fèi)用。本課題來源于某重大專項(xiàng)行波管,針對(duì)上述問題,本論文在深入分析理論和技術(shù)原理的基礎(chǔ)上,從仿真計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證兩種方式對(duì)提高耦合腔行波管的電子效率、展寬頻帶進(jìn)行了詳盡的討論和研究。主要內(nèi)容為:1.文中詳盡的介紹了耦合腔行波管色散特性和耦合阻抗分析方法;2.從提高電子效率的途徑(包括采用色散補(bǔ)償技術(shù)、切斷次數(shù)的選擇、工作點(diǎn)βL值的選取、電子注在通道中的填充系數(shù)的選取、相速跳變)、吸收鈕扣瓷對(duì)行波管工作穩(wěn)定性及效率的影響、高平均功率冷卻方式3個(gè)方面進(jìn)行了理論分析,針對(duì)這些因素借助CAD計(jì)算制定研究方案并通過冷測(cè)及裝管試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,然后對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行討論分析,得出各個(gè)研究方案的利弊。在對(duì)以上結(jié)論進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上制定了重大專項(xiàng)行波管課題的高頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并給出了合格行波管的測(cè)試參數(shù)。
[Abstract]:Coupled-cavity TWT still plays an important role in communication, radar system and other fields. Its output power, operating bandwidth, gain and efficiency directly determine the performance of the system. The power, bandwidth, gain, efficiency and nonlinear characteristics of microwave tube are difficult to be improved comprehensively by traditional experience and design method. The improvement of microwave tube design and the improvement of performance tend to use the high-precision microwave tube CAD software. With the precision of CAD modeling, the speed and computing ability of simulation software, microwave tube CAD technology has been developed from independent simulation of previous modules to comprehensive integrated system simulation. The whole microwave tube system can be simulated completely by computer, and the data obtained by modeling and simulation can be used in the practical installation of the tube successfully, thus saving the time and cost of the hardware experiment. This subject comes from a major special traveling wave tube. In view of the above problems, based on the in-depth analysis of the theoretical and technical principles, the electronic efficiency of the coupled cavity TWT is improved by means of simulation calculation and experimental verification. The broadening frequency band is discussed and studied in detail. The main contents are: 1. In this paper, the dispersion characteristics and coupling impedance analysis methods of coupled cavity TWT are introduced in detail. From ways to improve electron efficiency (including the use of dispersion compensation techniques, the selection of cut-off times, the selection of 尾 L values at the operating point, the selection of the filling coefficient of the electron beam in the channel, and the phase velocity jump), The influence of absorbing button porcelain on the stability and efficiency of TWT and the cooling mode of high average power are analyzed theoretically. According to these factors, the research scheme is worked out by means of CAD calculation and verified by cold test and tube loading test. Then the result data are discussed and analyzed, and the pros and cons of each research scheme are obtained. On the basis of comprehensive analysis of the above conclusions, the design scheme of high frequency system for major special TWT project is worked out, and the test parameters of qualified TWT are given.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN124

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本文編號(hào)：2471123