行波管注波互作用工藝誤差影響及抑制研究.pdf

1、隨著行波管往更高頻率發(fā)展,工作頻率擴(kuò)展到數(shù)百 GHz甚至 THz的頻率范圍,線路結(jié)構(gòu)的最小尺寸要求也達(dá)到0.002mm數(shù)量級(jí)或者更小,對(duì)工藝加工的要求也就越來(lái)越高,但是在工藝加工過(guò)程中,不可避免會(huì)有一些微小隨機(jī)誤差引入到行波管高頻線路,對(duì)行波管性能造成影響;工藝誤差已經(jīng)成為造成行波管性能不理想的主要原因,因此,研究工藝誤差對(duì)行波管注波互作用的影響和抑制方法,具有十分重要的意義。
　　本論文圍繞行波管線性理論和行波管仿真技術(shù)展開(kāi)研究

2、工作,本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以幾個(gè)方面:
　　1.首先在螺旋導(dǎo)電面模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了螺旋線行波管的色散關(guān)系,建立求解慢波比和角頻率之間關(guān)系的色散方程,然后分析了螺旋線行波管慢波系統(tǒng)的耦合阻抗特性和衰減特性,為后面分析慢波線路隨機(jī)誤差對(duì)行波管信號(hào)和相位的影響提供理論依據(jù)。
　　2.利用小信號(hào)理論,詳細(xì)研究隨機(jī)誤差對(duì)小信號(hào)增益和相位的影響的一階微擾理論,得到分析各種皮爾斯參量對(duì)行波管小信號(hào)增益和相位影響的解析表達(dá)式,最后利用數(shù)

3、值分析的方法,把數(shù)值計(jì)算的結(jié)果與一階微擾理論解析結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證解析分析和數(shù)值計(jì)算的一致性;同時(shí)發(fā)現(xiàn)皮爾斯小信號(hào)參量 b,C,d存在隨機(jī)誤差時(shí)對(duì)行波管小信號(hào)增益和相位的影響顯著,其中相速存在誤差時(shí)對(duì)小信號(hào)增益和相位的影響最大,明顯大于增益參量和線路損耗存在誤差時(shí)的影響;為后面研究工藝誤差對(duì)行波管注波互作用影響提供了準(zhǔn)確的理論支持。
　　3.最后以一階微擾理論為基礎(chǔ),借助于行波管 CAD技術(shù)的最新發(fā)展,利用仿真軟件數(shù)值求解的方法,

4、以 V波段螺旋線行波管為例,從三個(gè)方面分析了工藝誤差對(duì)行波管注波互作用的影響,分別是:一.慢波線路隨機(jī)誤差對(duì)行波管小信號(hào)增益和相位的影響;二.注波互作用分布隨機(jī)誤差對(duì)行波管小信號(hào)增益和相位的影響;三.加工誤差及裝配誤差對(duì)行波管帶寬的影響;經(jīng)過(guò)三個(gè)方面的模擬研究,具體分析了工藝誤差對(duì)行波管注波互作用的影響,以及抑制工藝誤差影響的方法。本論文討論的方法為分析工藝誤差對(duì)行波管性能的影響提供了一種可行的手段,同時(shí)提到的抑制手段對(duì)于行波管設(shè)計(jì)也具