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《浙江大学》 2006年
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多注行波管高频系统研究

张永晋  
【摘要】:行波管自问世以来,广泛应用于通信、雷达、电子对抗等现代电子设备中。为了提高行波管的性能,在半个多世纪的发展过程中,人们从原理、结构、工艺和材料等方面进行了大量的工作,然而行波管的增益与带宽始终存在着不能同时提高的矛盾。为了同时提高行波管的增益与带宽,人们提出了多注行波管这一新型的行波管,它结合多注电子注技术,能够增大耦合腔行波管的带宽,提高行波管的性能。本文对多注行波管高频慢波系统与电子聚焦系统进行计算和研究。主要工作可分为以下几方面: 一、借助大型电磁分析软件CST-MWS计算分析了多注行波管耦合腔慢波结构的本征场分布、色散特性和耦合阻抗,同时改进了在准周期边界条件下使用参数扫描得到耦合腔慢波线色散特性的方法。通过对多注行波管慢波系统计算,分析了改变慢波线参数对色散特性及耦合阻抗的影响。 二、使用三维电磁场软件CST-MAFIA对周期永磁聚焦系统中磁场的分布进行计算和分析,研究了不同电子注通道内的磁场分布的异同。分别使用自己编写的宏粒子模拟程序和CST-MAFIA对电子注在周期永磁聚焦系统中的运动进行了模拟和分析,特别对多注电子注在周期永磁聚焦系统中的运动进行了计算和研究。 三、对二项式多节阻抗变换器与切比雪夫多节阻抗变换器进行了研究,并使用CST-MWS进行了仿真,给出了其S参数及驻波比SWR,分析了它们作为行波管输入输出系统波导阻抗匹配器的优缺点。使用切比雪夫多节阻抗变换器设计了多注行波管输入输出系统,并采用CST-MWS对其进行了参数的优化。 四、使用三维电磁场软件CST-MAFIA的三维粒子求解器对多注行波管波注互作用进行了初步模拟。通过之前多注行波管慢波系统与周期永磁聚焦系统的研究结果,对多注行波管高频系统进行了一体化设计,对多注电子注情况下波注互作用进行了初步模拟,为今后的研究打下了基础。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN124

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