行波管諧波注入技術(shù)研究.pdf

1、行波管憑借其高功率、高頻率的優(yōu)越性能在衛(wèi)星通訊、電子戰(zhàn)、航天和雷達等設(shè)備中廣泛應(yīng)用。它是通過電磁波與電子注之間的相互作用，從電子注獲得能量，實現(xiàn)高頻信號的放大。行波管中電磁波與電子注之間的相互作用本質(zhì)上屬于非線性過程，會造成輸入信號的非線性失真，因此輸出信號中除了包括輸入的信號之外，還包括各階諧波信號和輸入信號之間的互調(diào)信號。 為了抑制行波管中的二次諧波和三階互調(diào)(3IM)，提高行波管的線性度，諧波注入從二十世紀70年代就被提出

2、，但隨著計算機模擬的廣泛使用，最近幾年才得到詳細的研究。諧波注入是改善行波管非線性現(xiàn)象的一種重要手段，它在輸入基波信號的同時注入適當功率、相位的二次諧波，能有效地抑制行波管由于非線性失真所產(chǎn)生的諧波及交調(diào)信號。整個研究工作從分析原因入手，然后給出解決方法，最后從模擬計算結(jié)果和實驗結(jié)果論證了理論的正確性和方法的可行性，從模擬和實驗兩方面都達到了抑制二次諧波和三階互調(diào)，提高行波管線性度的目的。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 1．從

3、行波管互作用原理入手，分析了行波管內(nèi)部非線性產(chǎn)生的物理機制，系統(tǒng)分析了行波管一維和三維理論模型。 2．使用三維模型模擬行波管諧波注入后對二次諧波的抑制效果。模擬結(jié)果表明在寬帶螺旋線行波管中，通過二次諧波注入能有效的提高基波輸出功率，抑制二次諧波最多達25dB，從而大大降低了行波管的非線性；同時通過諧波注入抑制低頻段二次諧波輸出功率，從而可以拓展低頻端帶寬。 3．使用三維模型模擬行波管諧波注入后對三階互調(diào)的抑制效果。模擬結(jié)