寬帶行波管返波振蕩及諧波抑制研究.pdf

1、螺旋線行波管具有較高的輸出功率、較寬的工作頻帶、較大的增益等優(yōu)越的性能，普遍應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)、信息通信以及電子對(duì)抗等現(xiàn)代化的電子裝備中。在實(shí)際應(yīng)用中，行波管各方面性能的優(yōu)劣將直接影響裝備的使用效果，其中管子穩(wěn)定性和可靠性是極其重要的兩項(xiàng)指標(biāo)，在影響螺旋線結(jié)構(gòu)行波管穩(wěn)定性的諸多因素中，振蕩是最主要的原因，振蕩包括有信號(hào)反射的振蕩、返向波的振蕩以及?模振蕩，這三者中返波振蕩對(duì)寬帶行波管穩(wěn)定性的影響最為重要。除了行波管穩(wěn)定性之外，由于行波管本身

2、所具有的高頻非線性特征，輸出的信號(hào)中除了輸入信號(hào)的頻率以外還混雜著二次諧波、三次諧波等諧波信號(hào)，這些干擾信號(hào)將會(huì)嚴(yán)重影響基波輸出能量，降低了行波管的增益，因此非常有必要對(duì)螺旋線行波管的返波振蕩和諧波抑制進(jìn)行研究。本文從帶有內(nèi)置衰減器的螺旋結(jié)構(gòu)行波管的高頻理論和一維非線性理論著手，研究了螺旋線結(jié)構(gòu)行波管的高頻結(jié)構(gòu)參數(shù)變化和內(nèi)置衰減器位置及衰減量對(duì)返波振蕩的抑制作用，然后用二次諧波注入法對(duì)2-6GHz寬帶行波管諧波抑制進(jìn)行了探討,本文的具體

3、工作內(nèi)容包含下面三個(gè)部分：
　　一．以帶衰減器的慢波高頻特性理論為基礎(chǔ)，研究行波管內(nèi)置衰減器對(duì)返波振蕩的影響規(guī)律，利用電子科技大學(xué)自主研發(fā)的微波管CAD軟件MTSS對(duì)2-6GHz寬帶行波管進(jìn)行仿真模擬，從正向波和返向波兩方面研究了慢波結(jié)構(gòu)內(nèi)置衰減器的位置及衰減量與返波起振長(zhǎng)度的變化關(guān)系，研究結(jié)果對(duì)行波管互作用部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有積極意義。
　　二．以一維非線性理論為基礎(chǔ)，采用MTSS仿真建模2-6GHz寬帶螺旋線行波管，以維持

4、色散平坦曲線，減小返波耦合阻抗為目的，詳細(xì)研究了慢波高頻結(jié)構(gòu)中螺旋線、夾持桿、翼片參數(shù)變化對(duì)返波耦合阻抗的影響規(guī)律，并且比較了不同結(jié)構(gòu)對(duì)返波振蕩的影響程度，從而對(duì)整個(gè)高頻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)改變高頻結(jié)構(gòu)來(lái)抑制返波振蕩。
　　三．重點(diǎn)研究了二次諧波注入法對(duì)2-6GHz寬帶行波管輸出性能的影響，仿真模擬了在諧波注入前后基波輸出性能的變化情況，通過(guò)模擬得到了注入二次諧波的最佳相位和最佳功率，并初步得到了在諧波注入之后，基波和基波的二次諧波