Ka波段毫米波耦合腔慢波结构高频特性的实验研究

通过对Ka波段毫米波耦合腔慢波结构进行的实验研究,对比了在两种较典型的色散情况下所对应的高频特性的差异,并进一步探讨了耦合腔慢波结构在不同色散情况下所对应的高频特性的基本规律,最后还列举了进一步改进耦合腔慢波结构高频特性的有效途径,可以为今后的设计工作提供必要的参考。     

一种能适应低电压大功率应用需求的毫米波耦合腔慢波结构

本文在分析传统耦合腔慢波结构的基础上,提出了一种具有低电压大功率特点的耦合腔慢波结构。该慢结构可以充分利用传统耦合腔慢波结构的成熟工艺,是一种非常有发展前途的毫米波慢波结构。     

MAFIA软件模拟三维耦合腔慢波结构

本文详细描述了耦合腔慢波结构色散，耦合阻抗数值模拟的原理及方法，模拟过程是由ＭＡＦＩＡ软件包的频域解程序完成的，其结果与实测值，Ａｒｇｕｓ软件模拟值相比较，色散误差小于１％，最后，讨论了两种拟合色散曲线的方法，证实了Ｃｕｒｎｏｗ方程拟合最佳。     

耦合腔慢波结构的特性分析

计算耦合腔慢波结构特性的方法很多,但是直接计算还比较困难,主要是因为耦合腔复杂形状造成的。等效电路方法是一个非常有效的、快速计算耦合腔色散特性和无损、有损耗情况下各个耦合腔电压、电流分布的方法。损耗是通过在电路中引入与电感串联的电阻。时域分析有利于单一频谱和所有频谱的瞬态分析和开启瞬态分析。     

利用MAFIA软件模拟耦合腔慢波结构的冷测特性

利用MAFIA软件对休斯结构的耦合腔慢波结构的色散特性和耦合阻抗进行了模拟,同实验数据相比,其计算精度是令人满意的,从而为耦合腔行波管的生产和研发提供了一个便捷而有力的工具.     

W波段带状注耦合腔慢波结构行波管的设计与冷测

对W波段三槽梯形线耦合腔慢波结构(包括大功率输入输出耦合器和射频窗)的加工和冷测进行了研究。此慢波结构由一个矩形波导耦合器馈电,该耦合器由放置在输入腔短边上的三阶阶梯变换矩形波导组成。首先,利用仿真方法研究了慢波结构的色散、互作用阻抗、传输特性和注-波互作用。结果表明,采用三槽梯形线耦合腔慢波结构的行波管能够在91~96 GHz的频率范围内提供大于1000 W的饱和输出功率,并且在94 GHz频点,饱和输出功率最大,可以达到1125 W。其次,采用高精度数控铣床加工出三槽梯形线慢波结构,并将其固定在非磁性不锈钢外壳中。文中给出了带有耦合器和射频窗的三槽梯形线慢波系统的测试结果,表明在90 GHz到100 GHz的频率范围内,S11<-10 dB。因此,三槽梯形线慢波结构在W波段大功率行波管方面具有应用前景。     

行波管慢波系统的新进展—全金属慢波结构

作为大功率，中等带宽行波管用慢波线，全金属慢波系统具有突出的优越性，尤其适合在毫米波行波管中的应用。本文论述了各种新型全金属慢波结构的发展动态，着重介绍了螺旋槽慢波线的基本理论，提出了在我国开展这一领域研究的必要性。     

Ka波段毫米波耦合腔行波管扁波导与慢波系统过渡的模拟研究

采用微波工作室软件研究了毫米波耦合腔行波管扁波导与慢波系统的过渡问题,较之以前的实验模拟法和等效电路法,该方法可以以更高的精度和更大的灵活性定量地研究多个参量变化时对过渡的影响。     

多注行波管慢波结构的色散特性分析

多注行波管是一种具有工作电压低、瞬时工作带宽宽、容易实现大功率等优点的新型微波器件;本文主要利用CST Microwave Studio软件对多注行波管慢波结构的色散特性进行设计计算,并将计算结果和实验值进行比较分析。结果表明,计算值和实验值基本吻合。     

苜蓿叶形耦合腔慢波结构的模拟和验证

苜蓿叶形耦合腔慢波结构是一种高耦合阻抗的慢波线。由于结构复杂,其数学分析及工程设计都非常困难。该文利用三维电磁计算软件Isfel3d,Mafia,HFSS对这种结构的色散特性、耦合阻抗进行数值模拟,在分析模拟结果的基础上,对这种结构做了初步的优化。结果表明,数值模拟与实验结果有很好的一致性,这对改进这种慢波线的工程设计具有重要意义。     

螺旋折叠圆波导慢波结构的特性

本文介绍螺旋折叠圆波导慢波结构的主要特性：色散关系和互作用阻抗。计算表明，该电路在ｒａ（径向传播参量）较小时，色散强于螺旋带慢波线，但其互作用阻抗较高。若它工作于较大ｒａ值，色散变弱，而仍具有高的互作用阻抗，故可作为宽频带高功率微波放大的电路。     

一种新型微带曲折线慢波结构的设计

设计了一种新型微带曲折线慢波结构,该结构采用双介质杆支撑式的V型平面曲折线慢波电路。利用电磁场仿真软件HFSS对这种新型结构和传统微带曲折线慢波结构进行了分析比较,研究结果表明,新型微带曲折线慢波结构在不改变色散强弱的情况下,工作频段向高频端拓展且耦合阻抗有了很大提高,可以更好地工作在短毫米波段。并仿真分析了结构参数对高频特性的影响,所获得的仿真结果为器件的粒子模拟及计算慢波结构的工作效率奠定了基础。     

螺旋线慢波结构损耗特性研究

本文采用了与其他作者不同的理论模型和计算方法,对螺旋线慢波结构损耗准确的理论分析,考虑了介质夹持杆,管壳和螺旋线金属电导率对损耗的影响。在ＨＰ８５１０矢量网络分析仪上对两种结构的损耗进行了测量,并对螺旋线与能量耦合器之间的阻抗失配引起的误差进行了修正。理论结果与测量结果有较好的一致性。     

折叠波导慢波电路的传输特性

研究了新型慢波结构折叠波导慢波电路的传输特性 ,利用等效电路法计算了折叠波导电路的色散特性、耦合阻抗和止带。分析和计算表明 ,该电路很适合用作短厘米波和毫米波大功率行波管的慢波结构。     

正弦波导慢波结构的研究

提出了一种新型的可用于产生、放大毫米波和太赫兹波的正弦波导慢波结构。该结构有天然的带状电子注通道,具有低欧姆损耗和弱反射,且易于加工等独特性质。计算了慢波结构的高频特性,粒子模拟分析了该慢波结构在220GHz行波管及220GHz返波管中的应用潜力。研究结果显示,正弦波导将是一种很有潜力的可应用于大功率毫米波及太赫兹辐射源的慢波结构。     

曲折波导慢波电路的特性

矩形曲折波导具有机械强度高，容易加工，热性能好以及工作频带宽等优点。文中对曲折波导的色散特性和互作用阻抗进行了计算。并指出，将曲折波导应用于毫米波行波管作为其慢波电路，可解决大功率、宽频率和难加工的问题。     

动态速度渐变技术提升慢波结构注波互作用效率的仿真研究

行波管采用动态速度渐变（DVT）技术能获得很高的效率。本文分析了一种采用DVT技术的慢波结构,并将这一结构与常规设计的慢波结构进行仿真比较,最后对这一结构进行了实验验证,结果证明了这一技术的优越性和可行性。     

Analysis of Helix Slow Wave Structure for High Efficiency Space TWT

This paper describes the analysis of helix slow-wave structure (SWS) for a high efficiency space traveling wave tube that is carried out using Ansoft HFSS and CST microwave studio, which is a 3D electromagnetic field simulators. Two approaches of simulating the dispersion and impedance characteristics of the helix slow wave structure have been discussed and compared with measured results. The dispersion characteristic gives the information about axial propagation constant (Beta). Which in turn yields the phase velocity at a particular frequency. The dispersion and impedance characteristics can be used in finding the pertinent design parameters of the helix slow-wave structure. Therefore a new trend has been initiated at CEERI to use Ansoft HFSS code to analysis of the helix slow wave structure in its real environment. The analysis of the helix SWS for Ku-band 140W space TWT has been carried out and compared with experimental results, and found is close agreement.     

新型慢波系统毫米波行波管研究

研究了三种新型的曲折波导慢波系统,分别是曲折双脊波导、脊加载曲折波导和矩形槽加载曲折波导。给出了其高频特性的理论和仿真结果。然后介绍了基于常规曲折波导和脊加载曲折波导慢波系统的Ka 波段行波管的实验结果。     

带状螺旋慢波结构色散的研究

本文首次运用螺旋坐标系给出了带状螺旋线缝隙内的电磁场解，并据此计算了带状螺旋慢波结构的色散特性。文中采用了严格的边界条件，并以傅立叶展开进行了严格的数学处理。另外还首次对有介质区域内各层的径向传输系数作了区别。本文使用这种方法计算了我们已研制的一些宽带高功率行波管所用的慢波线结构的色散特性，理论与实验符合得很好。我们还计算了不同结构参数对色散特性的影响，并与实验作了对照，发现本文的理论有一定的普适