宽带速调管滤波器型输出回路设计方法的修正和间隙作用阻抗的计算

本文提出了设计宽带速调管滤波器型输出回路的新的设计标准和相应的设计方法,由此可以求得符合速调管设计要求,并具有最大阻抗频带特性的输出段。本文还从等效电路出发,直接计算间隙作用阻抗,并求得输出回路各参数对阻抗-频带特性的影响,根据计算曲线,调整输出回路参数,可在实际研制工作中求得最佳结果。     

一种新型滤波器加载同轴复合腔输出回路

该文介绍了一种适用于 S 波段宽带多注速调管的新型滤波器加载同轴复合腔输出回路.根据耦合谐振腔理论对该输出结构进行了理论分析并给出其等效电路;采用3维电磁场仿真软件CST-MWS进行计算模拟,研究了输出腔间隙的场分布均匀性及输出回路间隙阻抗的频率特性.研究结果表明,采用该滤波器加载同轴复合腔输出回路不仅可以极大地降低多注速调管总体对高阴极发射电流密度的要求,而且在保证多注速调管128 MHz/dB带宽的同时输出腔间隙处的轴向电场有较好的均匀性.     

一种超宽带双信道速调管输出回路的设计和实验

该文介绍了一种超宽带双信道速调管输出回路的设计思路和实现过程。以Ansoft HFSS软件为设计平台,在S波段设计出一个带宽超过550 MHz的超宽带双信道双间隙耦合腔输出回路。设计了信道转换机构,并分别确定了两个信道的谐振腔参数。得出了不改变两个谐振腔参数,只需调节耦合槽的尺寸就能够实现信道转换的结论。通过对HFSS软件建立的模型进行计算,得到了双间隙耦合腔输出回路中各模式的频率,与冷测结果基本一致。利用集中元件等效电路法计算了双间隙耦合腔输出回路的间隙阻抗,计算结果与冷测结果基本一致。     

径向耦合多腔输出系统数值模拟分析

宽带速调管放大器是雷达、通讯系统核心部件,速调管输出系统的宽带特性对速调管带宽有至关重要的作用,该文论述了借助于三维电磁场计算程序《ISFEL 3D》对径向耦合多腔谐振输出系统的一对谐振腔(主腔和副腔)做了数值模拟分析,得到了不同于普遍使用的轴向耦合双间隙腔系统的场结构、模式类别和调谐带宽特性。据此结果设计了冷测实验模型,达到了离散(频率)工作点带宽7％的要求。     

L波段多注速调管同轴线滤波器宽带输出回路的研究和设计

该文设计了一个相对工作带宽超过14％、可用于L波段多注速调管的宽带输出回路四耦合槽模强耦合双间隙腔加载同轴线滤波器,并对其进行详细地分析和计算。研究结果表明,在较低频率波段宽带速调管中,采用同轴线滤波器的宽带输出回路是完全可行的,并且具有更大的输出带宽潜力和较小的体积,特别有利于整管的小型化。     

高次模多注速调管的矩形双间隙输出腔的研究

研究一种工作在TM1202高次模的速调管矩形双间隙输出腔模型。运用Mafia三维电磁场计算软件对模型进行计算机模拟,得出TM1202工作模式的频率、特性阻抗和场分布。加工了TM1202高次模多注速调管双间隙输出腔模型并进行冷测试验,测试结果与计算相符,并对计算和测试结果进行了分析。对该模型的研究为进一步研制工作在TM1202高次模多注速调管的高频输出系统提供了理论依据。     

宽带速调管滤波器型输出段的边界元分析

本文用边界无法（BEM）对宽带速调管滤波器型输出段进行研究。借助开发的通用计算程序,分别对两种常用的膜片滤波器型输出段进行数值计算。对于给定的频带特性要求,可以求得一组最佳的输出段参数。数值结果与实验结果吻合良好。     

TM310模的同轴谐振腔与波导孔耦合及场分布研究

该文研究了采用TM310高阶模同轴谐振腔与波导孔耦合构成的多注速调管输出回路。从理论上阐述了调节该输出腔的外观品质因数的原理和方法,并利用三维电磁场软件CST进行了模拟验证,得到TM310模场分布均匀的,具有较低外观品质因数的同轴输出腔。     

一种快速精确设计滤波器型输出回路的新方法

该文利用3维微波模拟软件中的“离散端口”,在输出间隙处加入一个电阻R*out,并推导出了该电阻与速调管总体设计要求的间隙阻抗实部之间的关系.只需设置驻波比小于某一定值为优化目标,设置滤波器上的电感电容钉的大小和位置等参数为需要优化确定的参数,通过计算机自动计算,即可实现快速精确设计滤波器型输出回路.     

双间隙双耦合口输出回路间隙阻抗的模拟计算

本文根据微波网络理论，建立了双间隙双耦合口输出回路间隙阻抗频率特性的冷测模拟计算方法。运用该方法，计算分析了某S波段双间隙双耦合口输出腔的间隙阻抗频率特性。结果显示，本方法与采用场分析法得到的结果符合良好。     

Ka波段滤波器加载三间隙耦合输出腔的设计

扩展相互作用速调管(EIK)由多个重入式多间隙耦合腔构成,毫米波段高功率微波源的需求推动了Ka波段EIK的研制.分别利用等效电路理论和场分析方法推导了由三个同样间隙构成的三间隙耦合输出腔间隙阻抗实部的计算公式,然后应用等效电路方法获得了滤波器加载宽频带输出回路的基本参数,应用场分析方法设计了冷测带宽达4.6%的滤波器加载三间隙耦合输出腔结构,为宽频带EIK的研制打下坚实的基础.     

S波段宽带连续波速调管的研制

本文介绍了一种用于通信系统的S波段宽带连续波速调管,详细给出了两种宽带输出电路：滤波器加载重叠模双间隙耦合腔宽带输出电路和三节滤波器加载宽带输出电路的设计、计算和测试结果。最后,给出了分别采用上述两种宽带输出电路的速调管样管的测试结果,其中采用三节滤波器加载宽带输出电路方案的样管在大于4.6%的瞬时带宽内获得的连续波输出功率大于17 kW。     

The time integral program for output section of broadband klystrons

This paper presents a single period, one dimensional time integral model, with which we calculate the energy exchange between the rf field and electrons in the output section of a klystron. A method is given by which the distance integral can be simply transformed into the time integral and the calculation of the space charge force of electron disks in the output section can be resolved. A program with DJS-6 type computer automation language is written to calculate a C-band klystron. The calculated results are in good agreement with the experimental ones. We have also studied the influence of the parameters of the output section on the efficiency of the klystron.     

Large-signal behavior of distributed klystrons

A theoretical large- and small-signal analysis of the behavior of standing-wave-type distributed circuit klystrons, based on a confined flow model, is described. A two-cavity klystron with a π-mode double-gap distributed output circuit and a conventional single-gap input cavity was selected as a specific example for study. The field distribution for the experimental cavities was measured and a conversion efficiency of 52 percent was predicted. The effects of the output cavity position relative to the input cavity, the output cavity gap angle, and the space charge were analyzed theoretically. The theoretical results were compared with measurements made on a precision demountable klystron with identical beam and circuit parameters, but with a Brillouin-focused beam rather than a confined-flow beam. A load efficiency of 35 percent, a conversion efficiency of 42 percent, and small-signal gains up to 15 dB were measured. The corresponding figures for the conventional single-gap output circuit were 24 percent, 28.6 percent, and 9 dB. The measured effects of changes in the tube parameters were in general agreement with the theoretical predicted results. The study indicates that the π-mode double-gap cavity is a very practical output structure yielding high efficiency with a very short interaction length. It should prove useful in medium- and high-power klystrons.     

TM310高次模圆柱形谐振腔耦合矩形波导输出回路研究

设计了适用于多注速调管,工作在TM310高次模圆柱形谐振腔耦合矩形波导输出回路,其工作中心频率为7 585.3 MHz,计算了腔体内各漂移管间隙阻抗的频率特性,并分析了输出回路的输出带宽.研究结果表明: 在相同频率条件下,采用圆柱形TM310工作模式的谐振腔体积将是采用圆柱形TM010工作模式谐振腔体积的7倍;TM310高次模圆柱形谐振腔耦合矩形波导后,各漂移管特性阻抗与耦合前相比有稍微变化,但耦合后各间隙特性阻抗非常接近;反射系数相位法及等效电路法计算输出腔外观品质因数分别为为154和160,输出中心频率7 585.263 MHz,比耦合前腔体谐振频率降低26.525 MHz,输出带宽约为3%,因此,该类型输出回路比较适合用作高射频段的窄带多注速调管.     

一KLY发射机失效机理分析及可靠性提高

主要介绍了一宽带速调管发射机的组成,以及其核心器件——速调管的基本结构、工作原理及其应用特征;作为雷达发射机的末级功率放大器的速调管(KLY),常具有功率大、增益高、供电电路复杂、电压高、应用环境恶劣等特点;因此速调管发射机的失效机理分析及其可靠性设计工作一直是设计师们比较关注的问题。文中重点分析了该发射机的监控及保护电路、固态调制器、电源系统(灯丝电源、磁场电源、钛泵电源)和水冷冷却系统等的失效机理;同时通过实际应用的具体分析,最后较详细地论述了提高发射机可靠性的设计方法。     

C波段连续波速调管的研制

本文介绍一个C波段连续波速调管的设计、计算和测试情况。通过对电子枪、聚焦系统、输出电路、互作用段的计算,获得了符合要求的输出特性。实测结果为：在2.3%工作频带内,连续波输出功率大于15 kW,效率大于30%,增益大于34 dB。