w波段带状注行波管高频系统研究与设计

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1、．－］Ｔ■＊Ｉ、＇＇ｉｒＪ－．－寸，‘讀．！秦ｉ毛各种成丈葦Ｉ±学位论文Ｉ专业学位硕ＴＨＥＳＩＯＭＡＳＴＥＲＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩ嘱㈱邊Ｈ、－一－．岭細遂ＢＢｓＷ，ｔ、１论文題目ｗ波段带状齡波錦麵充研究与设计１ｆ步Ｍ专业学位类别工程硕±画学号２０１３２２０４０４５１Ｈ作者姓名杨利亚Ｈ指导教师王建励副纖邏．Ｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工

2、作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：曰期：年女月曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论丈的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采

3、用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵此规定）守－爲作者签名；始必导师签名：３速仁可＾：年曰期重曰心月４斗分类号密级注1UDC学位论文W波段带状注行波管高频系统研究与设计（题名和副题名）杨利亚（作者姓名）指导教师王建勋副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.3.15论文答辩日期2016.5.15学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号

4、。StudyandDesignofHighFrequencySystemforW-BandSheetBeamTravelingWaveTubeAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LiyaYangSupervisor:JianxunWangSchool:SchoolofPhysicalElectronics摘要摘要带状束行波管是一种毫米波和亚毫米波段高功率器件。带状电子束相比传

5、统的圆形或椭圆形电子注，具有大传输电流，低电流密度，以及较大面积的注波互作用区间等优点，实现了带状束行波管的高功率输出和小型化结构。近年来，带状束行波管的研究和发展使得该器件在雷达、卫星通信、电子对抗、遥感等国防和国民经济起到很大的作用。随着工业等领域的不断发展，要求器件输出功率越来越大，工作带宽越来越宽，工作频率越来越高。输入输出耦合器和输出窗作为带状束器件的重要部件，输入输出耦合器的传输、反射、隔离性能、带宽以及微波穿过输出窗所产生的耗散功率产生的局部热量严重影响管子的工作成败。因此设计和研究低反射和高隔离的宽带输入输出耦合器以及高功率容量宽

6、带输出窗有着重要的意义。本论文主要设计了W频带的多种具有低反射、高隔离、高传输的性能的宽带输入输出耦合器，在有限的条件下，加工和测试了Q波段和Ku波段的输入输出耦合器。为了更好的实现带状束行波管的传输特性，本文还设计了高功率容量的宽带多层输出窗。本文主要包括以下内容：1、介绍了带状束行波管研究的背景和意义，详细阐述了国内外带状束器件的输入输出耦合器和输出窗结构研究现状和发展动态。引入了耦合器设计的小孔理论、相位匹配理论、建立在场匹配法上的Dolph-Chebyshev曲线理论以及Blagg栅的模式匹配法和级联矩阵理论；并对多层输出窗的场匹配法和热

7、分析的传热学理论作了简要的阐述。2、利用HFSS仿真软件设计，设计和研究了W波段的多种新型宽带输入输出耦合器。采用多个矩形波导孔设计了E面超多孔定向耦合器和H面多孔定向超宽带耦合器；结合Matlab编程，设计了结构紧凑的Chebyshev分布单孔耦合器，通过改变耦合孔与矩形波导间的角度改善了耦合性能；采用多级Blagg反射器和多级匹配设计了低反射和高隔离的L弯波导宽带耦合，不断优化Blagg反射器来匹配反射器与L弯波导间的相位，提高了耦合器低频段的性能；利用Blagg反射器和Y分支波导设计了高隔离超宽带的输入耦合器。在以上结构的基础和有限的条件上

8、，加工和测试了Q波段的Chebyshev分布的单孔输入输出耦合器、Ku波导的L弯耦合器和Q波段的Y分支波导的输入耦合器，测试结果和仿真结