多注行波管慢波结构的色散特性分析.pdf

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1、第27卷第2期电子器件Vol.27，No.22004年6月ChineseJournalofElectronDevicesJune.2004AnalysisfortheDispersionofSlow-WaveStructureofMulti-BeamTravelingWaveTubeBAOZheng-giang，DENGHeng，GUANYuz-hu（NanjingSanleGroupLtd.Co.，Nanjing210009，China）Abstract：Multi-beamtravelingwavetube（TWT）isane

2、wtypeofmicrowavedevicewithloweroperatingvoltage，wideroperatingband，largeroutputpower.ByCSTMicrowaveStudio，thecalculationandanalysisfordispersionofsl-ow-wavestructureofmulti-beamTWTaregiven.Theresultsshowthatthevaluesofcalculationareinagreementwithexperiment.Keywords：m

3、ulti-beam；travelingwavetube；slow-wavestructure；dispersionEEACC：2350D多注行波管慢波结构的色散特性分析包正强，邓蘅，管玉柱（南京三乐集团有限公司，南京，210009）摘要：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CSTMicrowaveStudio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。关键词：多注；行波管；慢波电路；色散特性中图分类号

4、：TN124文献标识码：A文章编号：1005-949（02004）02-0274-03螺旋线和耦合腔慢波电路是当今广泛被行波多注速调管的研制并实现了实用化。多注速调管管选用的两种典型慢波电路，但它们各自又有明显的发展，一方面降低了工作电压，另一方面也改变的优缺点。螺旋线色散弱，可使行波管工作在倍频了人们对速调管为窄频带器件的看法，达到了10%程或多倍频程状态，但其脉冲输出功率和平均输出左右的瞬时带宽。当然，国外的同行也进行了少量功率较低；耦合腔结构行波管可以使脉冲输出功率的多注行波管的研究。受到多注速调管能够降低达到数百千瓦量级，

5、平均输出功率也可以达到数十工作电压和拓宽瞬时带宽的启发，我们对多注行波千瓦量级，但它的带宽被限制在10%左右，且高脉管慢波结构进行了其特性的模拟分析，制作了冷测冲功率输出时，工作电压较高。寻求具有这两种慢模型，并进行实验对比，结果发现：!模拟分析的色波结构的优点的新电路，一直是微波管工作者努力散曲线与冷测结果基本吻合；#多注耦合腔慢波结的目标。这中间有环杆、环圈、"线等慢波电路都构与相同槽角的单注耦合腔慢波电路相比，冷带宽已成功的做出了行波管，但它们只是在螺旋线或耦合腔慢波结构的基础上稍作改进，其本质的缺陷仍明显增宽。因此，研究多

6、注行波管慢波结构这种新没有根本性的摆脱。型管型，向实现大功率、低电压、宽频带工作的方向上个世纪80年代左右，国外的同行们开展了迈进，具有重要意义。收稿日期：2003-12-22作者简介：包正强，男，高级工程师。1991年毕业于东南大学电子工程系，从事微波电真空器件特别是行波管的研制，先后!有多项产品通过了部级设计定型鉴定，yisuo@sanle.com.第2期包正强，邓蘅等：多注行波管慢波结构的色散特性分析2751多注耦合腔慢波结构的设计与考虑根据目前国内外市场需求情况，结合我们现有的一些成熟的工艺、技术，我们选择多注行波管参数大

7、致如下：!波段：!"/"=10%工作电压：14kV阴极脉冲电流：7.2A（4个电子注）脉冲输出功率：10kW聚焦方式：PPM图1多注耦合腔慢波结构建模增益：40dB对于这样指标的多注行波管，我们将耦合腔的上截止频率设计在10GHZ左右，下截止频率则设计在7.5~SGHZ附近，慢波结构一次切断。考虑到行波管工作电流很大，单腔的增益一般较高，所以，慢波结构还应考虑增加吸收小腔，以防止行波管在工作过程中的边带振荡。我们已比较成熟的掌握了吸收小腔技术和材料制造工艺。目前该项技术已成功的应用在多个单注耦合腔行波管中。它的特点是可以确保行波图

8、2多注耦合腔慢波结构模型网格管稳定工作，增加输出功率平坦度，并使行波管具建立模拟模型后，进入本征模求解器进行参数有3dB过激励能力。由于增加了吸收小腔以及4扫描，设置扫描序列0~360，共37步，编写VBA文个电子注通道，传统的耦合腔计算分析程序难