L波段磁控管的鎖相及功率合成技術(shù)研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC學(xué)位論文L波段磁控管波段磁控管的鎖相及功率合成技術(shù)研究鎖相及功率合成技術(shù)研究（題名和副題名）魏惠月魏惠月（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名鄢揚(yáng)鄢揚(yáng)教授教授電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)成都成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士碩士專業(yè)名稱等離子體物理等離子體物理論文提交日期2010.11.24論文答辯日期2011.3.1學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)電子科技大學(xué)物理電子學(xué)院物理電子學(xué)院答辯委員會(huì)主席楊梓強(qiáng)教授評(píng)閱人楊梓

2、強(qiáng)教授、蒙林教授2011年3月5日注1注明《國(guó)際十進(jìn)分類法UDC》的類號(hào)摘要I摘要本文將鎖相技術(shù)應(yīng)用于磁控管工作系統(tǒng)中，鎖相技術(shù)能夠使磁控管由多頻振蕩工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為點(diǎn)頻振蕩工作狀態(tài)，進(jìn)而可以利用這一特性對(duì)達(dá)到鎖相狀態(tài)的多支磁控管進(jìn)行功率合成，得到大功率微波輸出。根據(jù)磁控管的工作原理本文完成了L波段高效率磁控管設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用粒子模擬軟件對(duì)磁控管自由振蕩及鎖相振蕩進(jìn)行了優(yōu)化處理及模擬仿真，分析其內(nèi)部工作特性，得到單管自由振蕩時(shí)其輸出功率達(dá)32

3、kW，效率達(dá)到76%。對(duì)磁控管的鎖相技術(shù)進(jìn)行了研究，分析其鎖相特性及不同的鎖相方案，對(duì)高效率大功率磁控管作了理論分析與數(shù)值計(jì)算。以注入鎖相、環(huán)路鎖相及注入環(huán)路鎖相三種方法展開研究，其中注入鎖相的鎖相時(shí)間短，帶寬較窄，環(huán)路鎖相的鎖相時(shí)間長(zhǎng)，注入環(huán)路鎖相具有兩者的優(yōu)點(diǎn)。采用注入環(huán)路鎖相方法對(duì)現(xiàn)有的2458MHz磁控管進(jìn)行鎖頻鎖相實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)兩路達(dá)到鎖相狀態(tài)的磁控管進(jìn)行功率合成實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中首先對(duì)磁控管單管進(jìn)行鎖相實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了大功率磁控

4、管鎖相的可行性。通過輸入一定功率、頻率的注入信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)磁控管的頻率鎖定。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：1）激勵(lì)源注入功率越大時(shí)，鎖相帶寬越寬；2）電源波紋越小，磁控管鎖相帶寬越寬；3）不同磁控管類型的鎖相特性不同；4）通過改變磁控管工作磁場(chǎng)，可拓展磁控管鎖相帶寬。然后從經(jīng)由第一路鎖相獲得的鎖相輸出信號(hào)中耦合提取出部分信號(hào)，注入第二路鎖相系統(tǒng)對(duì)第二支磁控管進(jìn)行鎖相，實(shí)驗(yàn)證實(shí)這種方法可使兩路信號(hào)同時(shí)鎖相。分別從兩路微波輸出信號(hào)中耦合出較小功率的信號(hào)，采用3