w波段折叠波导行波管

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目W波段折叠波导行波管的研制专业学位类别工程硕士学号201522040842作者姓名周细磅指导教师巩华荣教授分类号密级注1UDC学位论文W波段折叠波导行波管（题名和副题名）周细磅（作者姓名）指导教师巩华荣教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2018.4论文答辩日期

2、2018.5学位授予单位和日期电子科技大学2018年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THERESEARCHOFWBANDFOLDEDWAVEGUIDETRAVELINGWAVETUBEAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:MasterofEngineeringAuthor:XiBangZhouSupervisor:HuarongGongSchool:SchoolofPhysicsE

3、lectronics摘要摘要随着毫米波技术的发展，迫切需要有能够提供一定带宽与功率的毫米波放大器件。毫米波频率非常高，很小的相对带宽就能提供非常宽的绝对工作带宽，目前的星地通信链路在尝试使用毫米波作为载波进行卫星与地面站的通信工作，同时因高精度雷达的要求，也要使用到毫米波。毫米波频段在大气中存在着的衰减比较大的三个衰减峰，频率分别为60GHz、120GHz、180GHz，由于在大气中的衰减高达15dB/km，所以地面无法截获，可以作为卫星中继的载波。同时也存在着四个衰减较小的大气窗口，频率分别为35GHz、45GHz、94GHz、140GHz

4、、220GHz，由于毫米波的波束较窄，比较适用于点对点的高速数据传输，正在部署的5G网络就将毫米波视作关键核心技术。W波段处于94GHz的大气窗口处，其在通信、雷达电磁对抗方面有着很大的应用前景，而毫米波行波管是用于信号放大的比较理想的器件，折叠波导行波管更是解决了传统行波管散热性能差，加工困难的问题。目前折叠波导行波管在毫米波器件的竞争优势非常大，本文就涉及了一支工作频率为81GHz~86GHz，输出脉冲波功率为100W，效率为25%的W波段折叠波导行波管，主要的研究工作有以下几个方面：设计行波管的电子光学系统。我们分析总结了电子光学系统中

5、包括电子枪、聚焦系统以及收集极的设计理论与方法，根据具体的技术要求，以用初始数值计算得到大致结构参数，再使用专业设计软件进行优化仿真的设计流程，设计了一个工作于本文W波段行波管的电子光学系统。折叠波导慢波线。首先理论分析了折叠波导慢波结构的高频特性，使用MATLAB根据输入的技术要求计算了初步的慢波线的结构参数，并使用HFSS分析了折叠波导慢波线各结构参数对高频特性的影响，再用TAU计算互作用结果，最后在以HFSS优化慢波结构，TAU计算作用的迭代中完成折叠波导慢波线的设计。输入输出能量耦合装置，衰减器。结合等效电路和模式匹配的方法理论分析输

6、入输出能量耦合装置，衰减器，最终运用HFSS完成结构的优化设计。关键词：毫米波折叠波导慢波线盒型窗行波管IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofmillimeterwavetechnology,thereisanurgentneedforthemillimeterwaveamplifierwhichcanprovideacertainbandwidthandpower.Themillimeterwavefrequencyisveryhigh,relativelysmallbandwidthcanprovide

7、averywideabsolutebandwidth,thesatellitecommunicationlinkintheattempttousemillimeterwaveascarriercommunicationsatelliteandgroundstationatthesametime,becauseofthehighprecisionradar,arealsousedtomillimeterwave.Themillimeterwavebandhasthreelargerattenuationpeaksintheatmosphere,

8、thefrequencyis60GHz,120GHzand180GHzrespectively.Becausetheattenuationintheatmosphe