大功率速調(diào)管的計(jì)算機(jī)模擬方法研究.pdf

1、速調(diào)管具有高功率、高效率等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、衛(wèi)星導(dǎo)航、通訊、線性或環(huán)形加速器等領(lǐng)域,并借助新型腔體結(jié)構(gòu)和相關(guān)技術(shù)不斷向更高功率、更高頻段、寬帶寬和小型化等方向發(fā)展。主要影響速調(diào)管功率、帶寬等性能的關(guān)鍵部件是諧振腔、輸入輸出回路以及互作用電路。
　　多間隙耦合腔以其高特性阻抗、低間隙電壓、高功率容限等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在高功率寬帶速調(diào)管中。設(shè)計(jì)穩(wěn)定工作的雙間隙耦合腔十分關(guān)鍵。論文對(duì)雙間隙腔的設(shè)計(jì)理論和雙間隙速調(diào)管的互作用過(guò)程、結(jié)

2、果進(jìn)行了討論。
　　外觀品質(zhì)因數(shù)是輸入輸出回路中的關(guān)鍵參數(shù),它直接影響到速調(diào)管工作帶寬和效率。討論不同計(jì)算外觀品質(zhì)因數(shù)的方法以及對(duì)應(yīng)的局限與適用條件,對(duì)輸入輸出回路的模擬計(jì)算有重要的指導(dǎo)意義。
　　注波互作用過(guò)程是速調(diào)管設(shè)計(jì)與模擬中最為復(fù)雜、最為耗時(shí)的。研究不同信號(hào)饋入和功率提取方法的特點(diǎn),從而探索一種合理、高效的模擬計(jì)算方法,對(duì)縮短互作用電路的設(shè)計(jì)周期和性能優(yōu)化具有重要的實(shí)際意義。
　　圍繞雙間隙耦合腔的設(shè)計(jì)、輸入輸

3、出回路關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算方法、注波互作用模擬過(guò)程,利用 CST MWS和粒子模擬軟件進(jìn)行輔助分析,本文開(kāi)展了大量研究,主要內(nèi)容包括:
　　1分析具有高特性阻抗雙重入式諧振腔和雙間隙耦合腔的設(shè)計(jì)方法,研究耦合縫尺寸和兩間隙距離對(duì)模式頻率的影響,討論不同模式場(chǎng)分布特點(diǎn)。
　　2利用粒子模擬軟件對(duì)某 S波段的雙間隙速調(diào)管進(jìn)行設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬,最終得到86MW輸出功率,其效率為51％。對(duì)比同種結(jié)構(gòu)的單間隙速調(diào)管的輸出參數(shù),展示了它在功率容