g波段宽频带带状注行波放大器的研究

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1、Ｉ４丢种成Ａ葦ＨＨＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴ｜｜专业学位硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩ禱１誦：，■巧一胃论文题目Ｇ波段宽颜帶带状注行波放大器的妍究专业学位类别工程硕±学号２０１３２２０４０４２４作者姓名、陈相宁指导教师段兆云教授独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据

2、我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。０名么＾作者签名：博始申日期：王｜年女月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

3、采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论义在解密后应遵守此规定）作者签名；蘇掀中导师签名：夺言么氏日期：４年各月）占日分类号密级注1UDCG（题名和副题名）（作者姓名）指导教师申请学位级别专业学位类别工程领域名称提交论文日期2016.4论文答辩日期2016.5学位授予单位和日期20166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。StudyOnG-bandBroadbandSheetElectronBeamTravelingWaveTubeAMasterThesisSubmit

4、tedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:BoningChenSupervisor:ZhaoyunDuanSchool:SchoolofPhysicalElectronics摘要摘要近年来，行波管作为微波频段应用最为广泛的真空电子器件，在许多领域诸如通信、毫米波雷达、电子对抗、辐射测量等方面都有比较广阔的应用。对之研究也从微波频段逐渐到了毫米波、亚毫米波，甚至是太赫兹频段。而与此同时，行波管中最重要的组成部件——

5、慢波结构，它诸多高频特性的性能直接影响着行波管整管的工作性能。因此，世界上诞生了各式各样的慢波结构。另一方面，针对电子枪发射的电子注——带状电子注，相比于传统的圆形电子注，能以较小的横截面传输大电流，因此使得行波管具有小型化、高功率等优点。本论文主要研究任务是设计一种能够在G波段下工作的带状电子注宽频带行波放大器。首先，文中以W波段的常规交错双栅慢波结构作为研究基础，计算并给出了在G波段下工作的常规交错双栅慢波结构的尺寸。在这基础之上，利用常规交错双栅慢波结构的场分布特点，提出了一种改进型的慢波结构，通过仿真设计验证了这种改进型慢波结构的优

6、势所在。接着，针对慢波电路的结构特点，本文仿真设计了两种输入输出耦合装置以及在输入输出耦合装置与慢波结构之间的过渡结构。最后，将行波管的几个主要部分拼合在一起，构成了一支工作中心频率在G波段的带状注宽频带行波管。本论文主要研究内容分为3个部分：一、G波段改进型交错双栅慢波结构的研究。计算并通过仿真优化获得G波段常规交错双栅慢波结构的尺寸，在这基础之上，提出了一种改进型交错双栅慢波结构，并与前者在高频特性上进行了对比分析。二、输入输出耦合装置的研究。首先给出了一种适用于常规交错双栅慢波结构的过渡装置，接着设计了两种输入输出耦合装置结构，分别是

7、脊高度渐变双脊波导结构和扇形多段渐变波导结构，对两种结构都进行了传输特性分析。三、G波段行波管的研究。首先依据聚焦系统的特点确定了电子注发射极面积及聚焦磁场强度，接着为了解决行波管的自激振荡的问题，设计了装有集中衰减器的行波管模型，之后对完整的行波管进行了粒子仿真计算。与此同时，还针对慢波结构的周期个数对行波管输出功率的影响进行了研究，并给出了最终的G波段带状注行波管的工作性能分析结果。关键词：带状电子注，交错双栅，慢波结构，行波管，G波段IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,travelingwavetubes(T

8、WTs)ascommonelectronicvacuumdevicesinmicrowaveandmillimeterbands,haveaverywideapplication