超寬帶行波管注波互作用的設計與仿真.pdf

1、不論是應對半導體放大器件的挑戰(zhàn)還是行波管自身的發(fā)展，寬頻帶和高功率一直是行波管行業(yè)前進的重要方向。頻帶的拓寬和功率的提高不僅帶來行波管性能上的提升，還將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟效益。本文基于輸出功率和二次諧波抑制這兩個指標，對超寬帶行波管注波互作用的優(yōu)化進行研究，論文的主要工作體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　一、系統(tǒng)地探討了慢波特性受高頻結構影響的規(guī)律。對慢波特性影響顯著的是螺旋線內(nèi)徑、螺距、翼片內(nèi)徑及翼片夾角，影響微弱的是螺旋線的厚度和寬度以及

2、夾持桿的寬度和外徑。
　　二、提出并驗證了翼片內(nèi)徑跳變對抑制超寬帶行波管二次諧波的可行性和高效性。傳統(tǒng)的螺距正跳變無法使超寬帶行波管大部分頻點的二次諧波得到很好的抑制，而采用翼片內(nèi)徑負跳變的技術，二次諧波抑制效果比無跳變和單螺距跳變都要好。
　　三、研究了歸一化相速對輸出功率的影響，得出了4GHz和18GHz的相速取值范圍。相速須稍小于電子注速度，但并沒有對小多少進行量化。不同頻段的行波管，相速小多少的程度是不一樣的，通過研

3、究4-18GHz超寬帶行波管的最佳同步相速，為了盡可能地提高輸出功率，探討了兩種色散反常度下邊頻點的歸一化相速范圍。
　　四、提出一種高效的互作用分布來優(yōu)化全頻帶的輸出功率。保證邊頻點相速在工作三的范圍內(nèi)，輸入段色散平坦且耦合阻抗大，便于更好地同步和縮短互作用長度；輸出段色散反常度大，便于更徹底地抑制二次諧波。
　　五、利用成熟的速度再同步技術，有效地提高了電子效率。在輸出功率飽和點前的某個位置，適當?shù)販p小螺距，設計標準就是