8mm介質(zhì)分布加載回旋行波管高頻結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、適用于毫米波波段的回旋行波管具有高頻結(jié)構(gòu)簡單、高平均功率、高效率、高增益、寬帶寬等特性，但自激振蕩導(dǎo)致的不穩(wěn)定性問題卻嚴(yán)重限制了回旋行波管性能的發(fā)揮。因此，如何抑制自激振蕩就成為了國內(nèi)外研究的主要方向。
　　 本論文以如何提高回旋行波管的穩(wěn)定性為出發(fā)點(diǎn)，把介質(zhì)分布加載回旋行波管的高頻結(jié)構(gòu)作為主要研究對(duì)象，從理論分析、數(shù)值計(jì)算和模擬仿真等方面進(jìn)行了深入的研究和討論。研究的主要內(nèi)容包括：
　　 1、對(duì)回旋行波管的自激振蕩問題

2、進(jìn)行了詳細(xì)研究。從回旋行波管的小信號(hào)色散方程和返波線性增益出發(fā)，對(duì)絕對(duì)不穩(wěn)定性和寄生模式返波振蕩進(jìn)行了理論分析。通過數(shù)值計(jì)算可知，當(dāng)單位長度衰減值大于3dB/cm時(shí)，工作模式TE01模的絕對(duì)不穩(wěn)定性得到抑制；當(dāng)單位長度衰減值分別大于2.5dB/cm，4.5dB/cm和4.2dB/cm時(shí)，各主要寄生模式的返波振蕩得到了抑制。
　　 2、對(duì)介質(zhì)分布加載構(gòu)成的高頻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。利用場匹配理論及小信號(hào)理論對(duì)部分介質(zhì)均勻加載的高頻結(jié)構(gòu)和

3、介質(zhì)環(huán)與金屬環(huán)構(gòu)成的周期高頻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和數(shù)值計(jì)算。當(dāng)d=1.4mm，εr=11-2.2j時(shí)，工作模式TE01模單位長度衰減值為3.42/cm，寄生模式HE11，HE21和TE02的單位長度衰減值分別達(dá)到3.07dB/cm，10.53dB/cm和16.42dB/cm，達(dá)到了抑制自激振蕩所需要求。
　　 3、對(duì)介質(zhì)加載回旋行波管的小信號(hào)增益進(jìn)行了研究。通過小信號(hào)色散方程得到了介質(zhì)加載回旋行波管的小信號(hào)增益表達(dá)式。由數(shù)值分析結(jié)果得