速調(diào)管微波同軸腔加載輸出矩形波導(dǎo)濾波器.pdf

1、分析了速調(diào)管圓柱同軸輸出腔的TMn10諧振模式。通過增加輸出腔內(nèi)漂移管數(shù)目,增大通電子注的漂移管外徑,同時減小無電子注漂移管尺寸,抑制了模式旋轉(zhuǎn),并有效地改進了各間隙處電場分布的均勻性。設(shè)計了工作于X波段,外Q值較小,工作模式為TM310模的單間隙速調(diào)管圓柱同軸諧振腔輸出回路。用CST軟件模擬得到了在諧振頻率點,六個漂移管間隙中心軸向諧振電場極大值位置處的特性阻抗。針對上述諧振模式的速調(diào)管單間隙同軸腔加載有一組膜片的矩形波導(dǎo)濾波器輸出回

2、路,用冷測模擬法得到了腔內(nèi)六個漂移管處平均間隙阻抗的頻率特性曲線。間隙阻抗極大值約為3.5千歐姆,帶寬較窄。通過該輸出回路的群時延特性曲線,得到了輸出回路的諧振頻率并計算了輸出回路的外Q值。
　　用等效電路法計算了間隙阻抗實部和虛部的表達式。間隙阻抗表達式中存在惟一未知量:腔內(nèi)等效間隙中心到輸出波導(dǎo)內(nèi)橫向膜片的等效長度。傳統(tǒng)圓柱腔輸出回路對該等效長度的求解方法不適用于圓柱同軸諧振輸出腔。根據(jù)中心頻率處,間隙阻抗虛部為零這一特點,提

3、出了一種計算該等效長度的新方法,這種計算方法也可以應(yīng)用于圓柱腔基模輸出回路。將該等效長度代入間隙阻抗表達式,利用MATLAB編程語言計算得到了上述輸出回路的間隙阻抗實部和虛部曲線,其結(jié)果與冷測模擬法計算結(jié)果非常接近,這表明上述等效長度計算方法的正確性。又用場分析法計算了上述模型的間隙阻抗實部,結(jié)果也與上述兩種方法近似,只是略微偏小。
　　分別采用冷測模擬法與場分析法設(shè)計了帶寬較窄,中心頻率為9.80GHz,雙間隙輸出腔加載兩組膜片

4、矩形波導(dǎo)濾波器輸出回路。冷測模擬法計算的間隙阻抗最大值在工作中心頻率處,而場分析法計算的間隙阻抗最大值不在工作中心頻率處,這可能是方法本身的局限性。
　　設(shè)計了工作中心頻率為9.80GHz,雙間隙同軸輸出腔加載無膜片以及帶一組電感膜片的波導(dǎo)濾波器輸出回路。冷測模擬法計算得前者的3dB輸出帶寬約為0.98％,通過調(diào)整膜片,得到兩者間隙阻抗頻率特性曲線的3dB帶寬分別增加到6.6%(馬鞍形)和5.9%(平坦形)。與兩組膜片情形比較,相