行波管相位噪聲及其抑制方法.pdf

1、行波管作為一種最重要的大功率真空電子放大器，被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和通信系統(tǒng)中，因?yàn)樗吖β屎蛯掝l帶等優(yōu)點(diǎn)都是固態(tài)器件不能替代的。但是由于隨機(jī)產(chǎn)生的噪聲干擾不可避免，使得行波管在很多應(yīng)用領(lǐng)域中受到了限制。為了更準(zhǔn)確高效的放大和傳輸信號(hào)，把噪聲從傳輸信號(hào)中去除就顯得非常必要。
　　相位噪聲分為很多種，其中離子振蕩噪聲很早就被人們所發(fā)現(xiàn)，但是因?yàn)樗a(chǎn)生機(jī)理的復(fù)雜性和隨機(jī)性導(dǎo)致了沒(méi)有統(tǒng)一明確的理論和非常有效的抑制方法。通過(guò)理論推導(dǎo)和計(jì)算機(jī)的粒

2、子模擬，對(duì)行波管內(nèi)離子的產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了仿真，進(jìn)一步了解和闡述了離子振蕩噪聲產(chǎn)生的機(jī)制，并分別模擬了各因素對(duì)離子噪聲的影響。包括適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)強(qiáng)度可以減少電子束的波動(dòng)；背景氣體的減少可以減少離子的產(chǎn)生；適當(dāng)?shù)碾娮邮娏饕部梢詼p少對(duì)離子的捕獲；以及管長(zhǎng)為電子束波動(dòng)周期的整數(shù)倍時(shí)有效加強(qiáng)離子的逃逸。
　　行波管相位噪聲的抑制方法也一直是學(xué)者們尋求的重點(diǎn)，近年來(lái)一種通過(guò)類(lèi)似鎖相環(huán)技術(shù)的方法對(duì)相位噪聲的抑制取得了不錯(cuò)的效果。這種有別于原來(lái)的通

3、過(guò)修改放大電路以減少噪聲的方法。因?yàn)槭菃为?dú)的反饋回路，所以可以避免很多回路自身產(chǎn)生的干擾。本文利用SIMULINK軟件模擬仿真了外加鎖相環(huán)電路對(duì)相位噪聲的抑制，仿真過(guò)程中可以讓連續(xù)波行波管的相位噪聲降低5dB左右并研究討論了帶寬，頻率因素對(duì)其的影響。研究取得了較好的效果，并對(duì)行波管相位噪聲的抑制具有一定的借鑒作用。
　　同時(shí)，行波管本身的設(shè)定和工藝也可以有效的減少噪聲的干擾，對(duì)其相位噪聲研究以及抑制方法的探求將是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)而且非常有