基于光电振荡器的微波源的研究

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1、4.4微波源输出的相噪测量.........................................................................444.5本章小结.................................................................................................46第五章总结与展望..........................................................

2、..........................................475.1总结.........................................................................................................475.2存在的不足与展望.................................................................................48参考文献......

3、................................................................................................................50发表论文和科研情况说明..........................................................................................53致谢.........................................

4、.............................................................................54第一章绪论第一章绪论1.1引言如果把1936年波导传输实验成功看做是微波技术历史的起点，那么这项技术的历史算起来已有七十多年了。微波技术从诞生到现在，表现出了巨大的应用价值。自上世纪三四十年代以来，雷达从诞生到成熟，上世纪中期射电天文大发展，卫星通信与卫星广播的建立和普及等等，都得益于微波科学技术的应用与发[1][2]展。微波源是一种产生高频电磁振荡的器件，通

5、常工作在毫米波波段至米波波段。毋庸置疑，微波源理所当然是一切微波领域应用的基础，特别是在现代，是各种武器系统以及电子设备中的最为核心的部件，微波源的性能直接影响了微波系统中各种电子装备的系统性能。随着雷达、毫米波通信的不断发展，以及第二次世界大战以来军事系统、武器装备的需要和更新，对微波源的需求不断增加，各项指标提出了更高的要求。因此，高质量的微波源自从诞生以来就一直是科技[3][4]工作者们的研究热点。1.2微波源技术的发展概况从微波信号的频段来看，需要产生几个GHz到几十甚至几百GHz的频率信号，大致有两条路径

6、。第一，也就是传统的方法，可以采用特制的微波器件直接得到，也可以用低频的信号通过倍频等技术得到微波频段信号，低频信号通常在MHz或者kHz量级。第二，近些年来的光生微波的方法，从高频（光频）信号中通过各种技术实现“下变频”。总的来说，这两种方法分别立足于不同的出发点，宏观上看，一种是从“低频”到“中频”，一种是从“高频”到“中频”，理论上均能得到微波频段的信号。1.2.1传统的微波源技术传统的微波源技术从利用的器件来说，可分为两大类，分别是利用电真空器[5]件和固态器件。-1-第一章绪论电真空器件通常有两类，分别是

7、慢波型电真空器件以及快波型电真空器件。其中，属于慢波型器件的有：行波管、速调管、磁控管振荡器等等，这些器件的设计方法，通常采用对相应的器件按照一定的比例来缩小。但是，这样的话就会存在一个问题，因为器件的尺寸和产生频率有对应关系，这个关系是尺寸近似正比于频率的倒数，这样的话，如果要产生毫米波段的微波，那么微波器件的尺寸就会非常小，这样就会导致这种微波源的输出功率不会很大，应用范围大大的缩小了。与此同时，这种微波源的性能指标与制作这些器件的工艺有着相当紧密的联系，可以说，工艺水平的高低，特别是机械加工水平，严重制约了高

8、性能的微波源的实现。属于快波型的器件，比如说回旋管，在近些年来，也取得了非常大的发展。相比于慢波型器件，快波型器件产生微波信号的功率会大得多。这是因为，这种方式的原理是通过电子束与快波二者的相互作用产生微波，其中要求电子束必须周期性地注入，或者是以参量的方式注入，并且二者相互作用的完成必须在平滑的波导中，也可以是在过模的谐振腔内。虽然电子束可以不必贴近平滑的