螺旋線行波管中衰減器的分析與研究.pdf

1、行波管是微波/毫米波電真空器件中最重要的器件之一。在通信，雷達，電子對抗等現(xiàn)代軍事電子裝備中都應用得十分廣泛。在行波管內(nèi)，最核心的部件是慢波系統(tǒng)，它直接影響到行波管的性能好壞。螺旋線慢波系統(tǒng)是行波管中應用的最廣泛的慢波系統(tǒng)，其高頻特性對行波管的工作帶寬、增益、輸出功率和效率等參數(shù)都有非常重要的影響。行波管工作的穩(wěn)定性與行波管內(nèi)所用的集中衰減器密切相關，因此，必須深入研究集中衰減器對行波管的影響，特別是準確計算集中衰減器的分布特性。

2、>　　目前集中衰減器主要是在夾持桿上涂碳的方式進行設置，對于行波管中的夾持桿上衰減量的測試，在國內(nèi)目前主要還是通過測量直流電阻的方法來估計衰減的分布，這種方法的誤差很大；而傳統(tǒng)的測量方法主要是依靠長期積累的經(jīng)驗，將集中衰減器上的衰減量作為一個常量去測試的，這種方法沒有考慮頻率的變化對衰減量的影響，也忽視了很多外界因素對衰減的影響；另外，通常采用探針來測試慢波結(jié)構(gòu)中夾持桿上衰減層的衰減分布本身就存在控制困難導致計算不準確的問題。因此，必須

3、尋求一種更準確的方法來測量行波管集中衰減器的衰減分布。
　　本文利用了HFSS仿真軟件對螺旋線行波管中涂層夾持桿的衰減量分布進行了模擬和分析。將夾持桿上一定厚度的碳膜等效為某種具有體導電率或者損耗角正切的材料，通過對材料屬性的設置避免了分析邊界條件的煩瑣?；谶@樣的思想，通過對單根夾持桿用波導法進行測試，得到測試曲線，然后用HFSS對單根夾持桿和螺旋線慢波結(jié)構(gòu)進行建模，以等效體導電率和損耗角正切兩種方法作為橋梁，對測試結(jié)果和模擬結(jié)

4、果進行分析，準確模擬計算了螺旋線行波管內(nèi)集中衰減器的分布情況。此研究對估算螺旋線行波管的衰減分布有一定指導作用，為進一步研究螺旋線慢波結(jié)構(gòu)中的注波互作用情況提供了依據(jù)。
　　最后，在基于等效導電率的基礎上對螺旋線行波管的高頻參數(shù)：色散和耦合阻抗做了公式推導，并將公式編寫成代碼，與HFSS軟件中的模擬結(jié)果進行了對比，結(jié)果表明，理論計算和軟件模擬計算的結(jié)果存在可以接受的誤差。作為一個新方法，這部分工作對于研究螺旋線行波管互作用十分有意