陈新桥[1]2002年在《高次模多注速调管电动力学系统的研究》文中研究表明为了克服基模多注速调管在高工作频率下输出功率的限制，本文展开了高次模多注速调管电动力学系统的研究，研究工作包括高次模谐振腔和高次工作模式的选择，高次模双间隙输出腔的结构，以及高次模谐振腔与波导耦合叁个方面的理论和实验研究。以矩形腔、圆柱腔和同轴腔为研究对象，以Isfield3D叁维电磁场计算软件为工具，对这叁种高次模谐振腔进行理论分析和计算，给出这叁种腔体中适宜选择的高次工作模式，给出工作模的场分布和特性阻抗值，总结出各种高次模谐振腔以及各种高次工作模式的优缺点，加工出TM220高次模矩形腔、TM310高次模圆柱腔和TM010同轴腔叁种谐振腔模型，进行冷测试验，实验结果与分析相符。以TM120矩形腔为例，设计出一种C波段模矩形双间隙腔模型，对模型进行计算机模拟，给出工作模式的电磁场分布和特性阻抗值，分析了非工作模式，提出了加吸收腔抑制振荡的方法，根据设计加工出模型，对模型进行冷测实验，实验结果与计算相符。以模矩形双间隙腔模型为研究对象，提出在模型的窄边开耦合口，改进的在窄边开耦合口，在宽边开耦合口，叁种波导加载谐振腔的方案。分析了这叁种方案中耦合口对工作模式的场分布、特性阻抗、Qext值以及场不均匀性的影响。对模矩形双间隙腔进行窄边开耦合口冷测实验，结果与分析相符。
袁文蛟[2]2008年在《π模耦合双间隙矩形TM_（310）腔同轴线输出回路研究》文中研究表明本硕士论文扼要介绍了高次模多注速调管输出回路研究的重要意义及存在的问题,并在此基础上提出了—π模耦合双间隙矩形TM_(310)谐振腔加载同轴线输出回路的结构。采用Isfel3D软件模拟计算的设计方法,较为精确地给出滤波器各个部分的具体尺寸,所设计输出回路的谐振腔结构采用了12个电子注并联工作的方式,其工作波段于X波段。谐振腔中间壁采用了“十字架”和四周四个弧形耦合槽的耦合形式,其工作的中心频率( f 0)为9720MHz。该耦合方式不仅能较好地保持腔内轴向电场分布的均匀性,而且能很好与同轴线进行耦合,且当其与同轴线进行耦合时,该结构既能有效地引出高频电流,又仍能较好地保持腔内轴向电场分布的均匀性。并用反射系数法计算其外观品质因数(Qext)的大小,其值为22.8,大小适中,并且该结构输出回路的相对带宽超过7%。在模拟设计谐振腔加载同轴线的输出回路中,当同轴线销钉与内外径间有间隙时,由于销钉与内径或外径的间隙太小,电场强度的最大值存在于此,此处存在着击穿的危险,且销钉打在内径时,对销钉的滑动调节不太方便。而采用在耦合口增加销钉的输出回路方式,把两个销钉都顶上,虽然销钉间隙处击穿的问题解决了,但在频率8600MHz的附近,存在一个由2πTM_(210)模所引起的零点,且难以消除。为了消除零点,我们也进行了另外的结构模拟尝试,虽然有的结构其零点已经消除,但是两节滤波器结构的中心频率相隔较远,因此两个波峰相隔较远,要得到理想的结果还需要做进一步的工作。对于零点的消除、杂模的抑制问题,我们还需要进一步的研究和探索。采用π模耦合双间隙矩形TM_(310)腔加载同轴线输出回路的结构有利于提高X波段及以上射频段高次模多注速调管的效率、带宽和工作稳定性。
董玉和[3]2006年在《微波圆柱和同轴腔高阶横磁模式及其输出耦合》文中研究表明本文研究了微波圆柱和同轴谐振腔各阶TM模式的特性及其关联参数，给出了模式图；分析了其特性阻抗随腔体尺寸、频率和模式阶数变化的规律。对于圆柱腔，较低阶模的模式间隔较大。在低频段的低阶模可采用较大半径的腔体，而在高频段欲采用低阶模式就必须选用半径很小的腔体。这就限制了功率的提升。而同轴谐振腔在高频段的高阶TM_(n10)模有较大的模式间隔。在同轴腔的长度以其横截面外半径取特定值时，腔内电场峰值位置处的轴向特性阻抗随内径的变化存在极大值；在高频段可以采用很大横截面的腔体结构和很高阶的模式；在给定的频率下，同轴腔体的横截面尺寸与TM_(n10)模式的阶数几乎可以自由选择。理论计算结果与用电磁场软件的模拟结果相一致。所得规律可以为TM模式工作的微波谐振腔的设计提供指导。以避免设计初期冗长的模拟与试错实验，提高了设计的速度和准确性。 计算了微波圆柱和同轴谐振空腔TM模式的无载Q值随腔体尺寸和模式阶数等多种参数的变化规律。计算值与仿真值相符。这对于谐振腔的设计(例如高能加速器)有一定的参考意义。在同轴腔TM模式电场的极大值E_(zm)位置处引入带间隙的供电子束流通的细金属漂移管后，模拟分析了其结构的系列参数。 根据单端口微波网络的特性，以电磁场计算软件HFSS和ISFEL3D模拟了带漂移管同轴谐振腔TM_(310)模式通过腔体侧壁的小孔和端接矩形波导基模的耦合，得到散射参数S_(11)的幅值与相位随频率而变化的曲线和场分布；计算了输出腔的外Q值随耦合孔尺寸的变化；利用编程计算的腔体结构数据和ISFEL模拟的后处理文件数据，计算了输出腔TM_(310)模式的复数间隙阻抗；为使输出谐振腔的特性阻抗有很好的均匀性，设计了腔内壁通过径向传输线与同轴线耦合的结构；模拟和比较了其不同结构的特性参数，得到了较为理想的结果。
沈斌[4]2005年在《宽带多注速调管的计算机模拟研究》文中提出本论文对宽带多注速调管进行了一系列计算机模拟研究。主要包括工作在π模的矩形同轴腔模拟计算;L波段连续波宽带多注速调管电子光学系统和高频互作用系统的模拟计算和优化;L波段多注速调管输出腔和收集极的热分析和冷却系统的优化;并研究了采用软件模拟速调管时,多电子注特性对多注速调管输出性能模拟结果的影响。 用叁维电磁场计算软件ISFEL3D计算了1/2波长和1/4波长矩形同轴腔,给出了同轴腔结构,工作模式的场分布和特性阻抗值等谐振腔参数,并与双间隙耦合圆柱谐振腔进行了比较。结果表明,1/2波长矩形同轴腔与普通双间隙耦合腔相比,特性阻抗基本相同,体积和重量小,可以在低频段多注速调管中使用。 用1维和2.5维速调管模拟软件对L波段连续波宽带多注速调管的电子光学系统和高频互作用系统进行了计算机模拟和优化。得到了电子光学系统和高频互作用系统的优化方案。 建立了宽带多注速调管输出腔和收集极比较精确的热分析和冷却系统优化方法。利用现有软件,实现了对多注速调管输出腔和收集极的比较精确的热分析,并提出了冷却系统优化方案,并对多电子注在多注速调管输出腔漂移管和收集极的发散情况进行了研究。 初步研究了多电子注特性对多注速调管性能影响。研究了多注速调管不同层电子注之间场分布差异对速调管输出特性的影响,并对多注速调管谐振腔间隙处电子注的相互作用进行了一些初步的研究工作。
参考文献：
[1]. 高次模多注速调管电动力学系统的研究[D]. 陈新桥. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2002
[2]. π模耦合双间隙矩形TM_（310）腔同轴线输出回路研究[D]. 袁文蛟. 汕头大学. 2008
[3]. 微波圆柱和同轴腔高阶横磁模式及其输出耦合[D]. 董玉和. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2006
[4]. 宽带多注速调管的计算机模拟研究[D]. 沈斌. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2005