一、大功率行波管新型慢波线技术的进展（论文文献综述）
钟辉[1]（2021）在《毫米波带状注变型半矩形环螺旋线行波管的研究》文中研究指明毫米波技术在通讯、成像系统、射频天文以及临床医学等领域占据有利地位,毫米波技术的发展对行波管提出大功率、高增益、小型化的要求。慢波结构作为重要的注-波互作用场所,其性能指标对行波管特性起决定性作用。耦合腔和螺旋线是获得广泛应用的两类慢波结构,耦合腔作为热耗散性能较强的全金属结构,常用于大功率行波管。但是,其工作带宽比较有限。螺旋线结构色散较为平坦,带宽可以达到两个倍频程以上。然而,随着功率的提升,需要提高阴极的电流密度来满足功率需求。圆形电子注被用做辐射源时,由于其空间电荷效应较大,螺旋线行波管的功率提升会受到限制,并且不利于器件的小型化。同时,当频率上升到V波段以上时,慢波结构都会面临加工和组装困难的问题。因此,设计基于微机电系统且可与带状电子注互作用的新型慢波结构成为研制大功率、小型化行波管的重要途径。本文基于此对螺旋线慢波结构进行设计和研究,并开展了毫米波螺旋线行波管的性能分析,主要工作及创新点总结如下:1.提出了宽杆半矩形环螺旋线慢波结构,避免了矩形螺旋线类慢波结构倾角难加工的问题。同时,新结构作为一种二维平面结构,具有低相速、高耦合阻抗、更加兼容微细加工技术（MEMS）的特点。适用于毫米波行波管,易于器件的小型化发展。2.分析了尺寸参数对宽杆半矩形环结构高频特性的作用规律,通过优化分析,获得最佳结构单元,并开展了与等价矩形螺旋线、PH-SEC结构高频特性的比较。结果显示,宽杆半矩形环结构具有更低的归一化相速值,耦合阻抗在整个工作频段内有显着提高。同时,采用二次渐变的方式设计了一种同轴线耦合装置,通过电磁仿真软件CST进行模拟验证。结果表明,二次渐变输能装置能够提供良好的传输性能。3.设计了W波段带状注宽杆半矩形环螺旋线行波管,通过引入集中衰减器消除行波管中的自激振荡。基于PIC仿真软件对行波管的非线性互作用过程进行仿真分析,粒子仿真结果显示:在3-d B带宽范围内,宽杆半矩形环螺旋线行波管的最大输出功率为40.77W,增益为26.1d B。与等价的矩形螺旋线相比,在65～104GHz的范围内,宽杆半矩形环螺旋线行波管的功率均占据优势,最大输出功率提高了43.4%。4.提出了脊加载半矩形环螺旋线慢波结构,弥补了传统半矩形环结构耦合阻抗较低的缺点。高频特性仿真结果显示,与传统半矩形环结构相比,脊加载半矩形环结构在色散相接近的前提下,耦合阻抗值获得明显改善,中心频点处耦合阻抗值提高了43%。同时,开展了V波段脊加载半矩形环螺旋线行波管的研究。注-波互作用模拟结果显示:在52～64GHz的范围内,脊加载半矩形环螺旋线行波管获得高于100W的输出功率。在典型频率60 GHz处的峰值功率为155W,对应的增益和电子效率分别为31.9d B和24%。与传统的半矩形环螺旋线行波管相比,最大输出功率提高了近一倍。
高鸾凤[2]（2021）在《多注集成新型太赫兹行波管研究》文中研究表明太赫兹波（0.1-10THz）位于微波和红外之间,处于电子学向光子学过渡区域,具有强穿透性、低量子能量、无损伤等特点,在超高速通信、超高分辨率雷达、电子对抗、生物医疗以及现代农业等领域具有广泛的应用前景,是提升国家安全能力的重要基石,新一代信息产业发展的重要基础。太赫兹波的产生、传输以及检测是太赫兹研究的主要课题。其中,大功率太赫兹源的产生是太赫兹技术应用的关键。具有大功率、宽带宽特性的行波管是真空电子器件中最具潜力的太赫兹源。然而,随着在太赫兹波段行波管慢波结构尺寸的减小,不仅其本身面临着加工困难的问题,而且大电流密度电子光学系统的加工也愈加困难,同时电子注通道的减小限制了互作用电流的大小和传输距离,此类种种因素限制了行波管的输出功率、增益、效率等工作性能。围绕太赫兹真空电子源的产生,本论文开展了太赫兹新型慢波结构和新型注波互作用机理的研究,主要工作与创新点如下:1、提出了适用于带状注的纺锤型慢波结构。相较于传统的折叠波导慢波结构,纺锤型慢波结构的带宽和耦合阻抗有所提高。基于纺锤型慢波结构,设计了340GHz带状注行波管,仿真实现最大输出功率12.3W,增益30.9d B,电子效率2.16%,3d B带宽大于45GHz且带宽内增益大于28d B,主要性能优于文献报告的其他高频结构340GHz行波管。2、研究了多注集成梳齿型太赫兹行波管。从理论、仿真和实验三个方面对梳齿型慢波结构进行了深入研究,以此探讨分布式多注集成行波管的工作性能。设计的Ka波段三注集成梳齿型行波管,在32-36GHz内获得最大输出功率132.8W,电子效率5.12%,增益41.2d B,电子效率和增益分别大于Ka波段单注梳齿型行波管的1.2%和25d B。设计的G波段三注集成梳齿型波管,输入功率为20m W时,在230GHz仿真实现最大输出功率13W,增益28.1d B,电子效率3.7%,3d B带宽内电子效率大于3%,带内增益大于25d B,最大输出功率、增益和电子注效率大于G波段单注梳齿型行波管的3.7W,18d B和0.95%。结果表明,多注集成梳齿型行波管能够显着提高输出功率、电子效率和增益,同时能够有效缩短互作用长度,有利于器件小型化和集成化。最后,开展了Ka波段三注集成梳齿型行波管高频系统加工与传输实验。在32-39GHz的带宽内,冷测S11小于-15d B,满足应用需求。3、开展了基于反馈回路的新型注波互作用机理研究。在同一高频电路中,馈入两个不同速度的电子注（异速双电子注）,合理设计高频结构与电子注参数,使一电子注与前向波互作用,另一电子注与返波互作用,前向波和返波在互作用过程中相互促进,形成有益的正反馈回路,实现前向波和返波的稳定放大输出。基于此新机理,设计了140GHz双通道折叠波导前向波-返波反馈式放大器,实现了前向波和返波2W左右的输出功率。研究表明,相较于单注行波管,基于反馈回路的前向波-返波反馈式放大器的饱和输入功率降低了75%,此时增益增加了12.4d B。与传统返波管相比,反馈回路的起振电流降低了44.4%。因此,基于反馈回路的前向波-返波反馈式放大器可以在较低的输入功率和电子注电流下,实现前向波和返波的稳定的功率输出。4、设计了140GHz异速双电子注电子光学系统。利用阴极阳极混合结构,产生了适用于前向波-返波反馈式放大器的异速双电子注。其中一电子注电压为15700V,电流为0.012A;另一电子注电压为5700V,电流为0.025A。两个电子注压差10000V,轴心距离0.433mm,且共用一套聚焦磁场和收集极,实现了在80mm的长距离互作用区间内稳定传输,进一步验证了采用异速双电子注前向波-返波反馈式放大器的可行性。最后,对此阴极阳极混合结构进行了加工,探索了侧面加载热丝的阴极热发射实验。论文开展的太赫兹行波管高频结构与注波互作用机理研究,为大功率太赫兹源的设计与实现提供了新的解决方案,为未来太赫兹应用奠定基础。
胡文[3]（2021）在《新型矩形对角杆慢波结构的研究》文中研究指明行波管主要应用于军事领域,在民用领域也有着广泛的使用。相比于固态放大器,其频带宽,输出功率大,效益高,寿命长,在真空电子器件中起着非常重要作用。随着频率的增加,行波管尺寸变得越发小巧,从而给加工带来更大的困难。相比于圆形电子注,带状电子束横向尺寸较小,空间电荷效益较低,效率较高,是一种比较理想的辐射源。于是,基于微细加工技术（MEMS）且能与带状电子束互作用的新型行波管慢波结构成为了重要发展趋势。本文正是由此思路,在圆横截面慢波结构研究基础上,提出了一种新型慢波结构,即矩形对角杆慢波结构,并通过实验仿真对这种新型结构进行了较为系统的研究。本论文的主要研究内容如下:1.针对常规圆环杆慢波结构,提出了新型矩形对角杆慢波结构。设计了Ka波段新型矩形对角杆行波管的慢波结构和能量耦合结构,并在CST粒子工作室中建立了注-波互作用三维模型,得到了各频点处的输出功率。结果表明:新型矩形对角杆行波管的瞬时3-d B带宽为8GHz,也就是在28GHz到36GHz的频带范围内产生大于200 W的峰值输出功率。与此同时,该行波管在32GHz频点的峰值功率达到了384 W,其增益为35.84d B,电子效益为27.23%。2.分析和研究了结构尺寸对新型矩形对角杆慢波结构高频特性的影响,并设计输入输出能量耦合结构,仿真表明,在20～40GHz频段内,S11小于-20d B,S21大于-2d B,这说明该结构有着较好的传输特性,反射很小。3.提出了在相同尺寸结构下,方形对角杆慢波结构与方形中心杆慢波结构注-波互作用模型,结果显示,方形对角杆在57～62GHz内输出功率大于150W。对应的增益以及电子效益分别大于38.75d B和14.37%。在61GHz处,方形对角杆有最大的峰值输出功率为225W,比方形中心杆行波管输出功率高84.4%左右。
于灿[4]（2021）在《新型矩形环对角双杆慢波结构行波管研究》文中研究说明常规圆螺旋线具有宽带低色散的优点,在宽带中等功率行波管领域有广泛应用,然而随着工作频率进入毫米波段,慢波结构的尺寸急剧减小,圆螺旋线因为其三维结构特点难以准确批量加工。同时行波管功率的提升受到返波振荡和散热等因素影响。圆环双杆慢波结构是近年来提出的一类适应于高功率行波管发展的慢波结构。研究表明:相对于传统的圆环单杆（环杆）慢波结构,圆环双杆慢波结构具有更大的工作频带和更高的相速度,以及更大的横截面尺寸,因而基于该慢波结构的行波管可以工作在高电压,同时可以采用更大尺寸的电子注进行注-波互作用。然而,圆环双杆慢波结构在大电压和大电流的工作条件下,圆柱形电子注相对较强的空间电荷效应不利于高功率行波管工作的稳定,同时,圆环双杆慢波结构的互作用阻抗相对较小,阻碍了行波管输出功率的提升。基于此,本论文提出了一种新型慢波结构—矩形环对角双杆慢波结构。本文主要采用计算机模拟仿真手段对矩形环对角双杆慢波结构进行深入的研究和分析,主要工作和创新点如下:1.针对圆环双杆慢波结构提出了一种带状电子注矩形环对角双杆慢波结构,该结构具有色散平坦、耦合阻抗高、结构简单、加工容易等优势。2.利用电磁仿真方法分析了对矩形环对角双杆结构的高频特性进行了深入研究,获得了慢波结构参数对色散和互作用阻抗影响的作用规律,和等价圆环双杆慢波结构对比,新结构具有更平坦的色散和更高的耦合阻抗,有利于行波管输出功率的提高和3d B带宽的展宽。3.开展了矩形环对角双杆慢波结构输入输出耦合装置研究,设计一种延伸共面金属板,基于该新型输入输出结构可以在f=20-40GHz范围S11<-15d B。4.开展了注波互作用研究,在相同的工作电压和工作电流条件下,矩形环对角双杆行波管可以获得1148W峰值功率,对应的增益和电子效率分别为40.6d B、22.9%和等价圆环双杆慢波结构行波管相比较,峰值功率提升45.5%,电子效率提升45.9%。
李梦真[5]（2021）在《高波段行波管带宽拓展与效率提高的研究》文中研究指明随着无线通信容量的增加和通信用的低频频段拥挤,未来无线通信频谱将逐步向毫米波及以上的高波段拓展。高波段频带可以为通信提供充足的带宽和高速的数据传输,但现有的固态器件无法在高频工作条件下提供要求的输出功率,限制其在毫米波领域的应用。真空器件则因其高功率的特点,可以全面应用在高频段无线通信技术的开发中。本文重点对真空电子器件中的折叠波导行波管开展研究。高速无线通信技术的发展为折叠波导行波管带来发展机遇的同时也对此提出了更高的要求。在现有的基础上,为尽可能高效传输数据信息,需要继续对器件的工作效率和工作带宽作进一步优化和提升。本文的主要工作有:1、深入研究折叠波导行波管的一维非线性理论,得出轴向电子注电流和电磁波电场的相位信息。通过分析两者的相位差信息反映行波管中注波互作用过程,并对折叠波导行波管的设计给出参考意见。之后,可以将其应用于折叠波导行波管相速渐变的设计中,仿真表明行波管的电子效率和输出功率得到有效提升。2、考虑通信用器件对于工作带宽内增益波动的要求,设计了一种三段式的折叠波导行波管慢波结构方案。中间段利用增强频带内正色散的设计方式,将最佳工作点从工作频带的低频端移向高频端,起到提升工作频带高频端的增益和抑制低频端增益的效果。在整体设计中,中间段与前后两段形成互补效果,实现频带内的增益均衡并达到拓展工作带宽的目的。3、改进折叠波导行波管的设计方法。在优化问题时,遗传算法具有能够在不考虑问题的具体内部工作机制的情况下来寻找并实现全局优化的优势,所以本章重点研究如何将遗传算法引入到折叠波导行波管的设计中。按照遗传算法基本框图改写一维折叠波导行波管注波互作用计算程序,以功率提高和带宽拓展为设计目标,改进行波管高频系统的结构参数。经验证,优化得出的参数改善了行波管整体性能,使其在工作效率和带宽上均有所进步。
陈锴[6]（2021）在《毫米波螺旋线行波管输能装置设计与实验研究》文中指出毫米波行波管是一类优质的毫米波源,如今已成为国防建设和国民经济中的关键基础性器件。在高性能雷达、电子对抗以及卫星通讯等领域旺盛的应用需求牵引下,亟待对毫米波行波管开展更高频段、更大功率、更高效率的研究。其中,输能装置作为行波管的关键部件之一,直接影响行波管的带宽与功率容量,因此,开展输能装置的研究具有重要的现实意义。本学位论文从理论分析、设计仿真与实验研究等方面入手,主要对Ka波段和E波段螺旋线行波管输能装置进行了研究,具体开展了以下创新性工作:1.设计了用于Ka波段螺旋线行波管的四种输能装置。一种是同轴型输能耦合结构,另外三种是不同形式的同轴-波导型输能耦合结构,包括同轴-单脊波导-矩形波导型、同轴-双脊波导-矩形波导型以及同轴-矩形波导型耦合结构。结果显示,在26.5-40GHz频带范围内,加载慢波电路输入段的同轴型耦合结构整体驻波比在1.33以内,加载慢波电路输出段的同轴-波导型耦合结构整体驻波比分别小于1.43、1.88、1.47,达到工作频带内电压驻波比小于2的设计目标。2.开展了Ka波段螺旋线行波管输能装置实验研究。输入端采用同轴型耦合结构,该结构具有频带宽、插损低、可靠性强的优点。冷测实验显示:加载慢波电路输入段的同轴型耦合结构在26.5-40GHz频带内,电压驻波比小于1.98。输出端采用同轴-单脊波导-矩形波导耦合结构,实验结果显示:加载慢波电路输出段的该结构在26.5-40GHz频带范围内,驻波比小于1.96。同时,对实验中出现的问题进行了细致分析,获得了相应解决方法。实验研究表明,设计的输能装置具有结构简单、易于加工,带内反射较小的特点,验证了设计的有效性与可靠性。3.优化设计了E波段螺旋线行波管输能装置。基于E波段行波管的高频特性,分析了该行波管传输特性差的原因。通过推导影响螺旋线特性阻抗的因素,设计了半径渐变的匹配筒结构,结合螺距跳变的方法,改善了整管传输特性。优化后的E波段螺旋线行波管S11从-8d B下降至-14d B,S22从-6d B下降至-13d B。在此基础上,对整管进行了注-波互作用仿真,整管在工作频带内输出功率达36W以上,最大输出功率达52W,增益达41d B。最后,为该螺旋线行波管优化设计了匹配良好的输能装置,仿真结果显示,加载慢波电路的输入、输出结构在80-87GHz频带内,驻波比分别小于1.43和1.55,满足设计要求。
吴钢雄[7]（2020）在《大功率行波器件中若干关键问题的研究》文中认为行波器件是利用电子注与行波相互作用并发生能量交换的一种线性注真空电子器件。行波器件中最常见的两类器件是行波放大器和返波振荡器,其功率大、效率高、稳定性好等优点被广泛应用于各类军事、民用领域,是电子系统中应用最广泛的两类微波源。随着现代雷达技术、电子对抗以及卫星通信等领域的高速发展,精密追踪、高分辨率成像、高速率通信以及大数据容量传输等技术得到了广泛的应用,这对大功率行波器件的研制提出了更高的要求。在大功率行波器件研制过程中出现了返波振荡、大功率宽带输能技术等关键性技术问题;另外,面对固态器件的迅猛发展,亟需开展大功率、高效率的新型行波器件的研究,使传统的真空电子器件焕发新的活力,从而在固态器件的竞争中保持优势。鉴如此,本学位论文从理论分析、仿真设计以及实验验证等方面入手,对返波振荡、大功率宽带输能技术以及新型行波器件的设计等关键性问题进行了研究,具体开展了以下创新性的工作:1.开展了返波振荡理论及抑制方法的研究。基于皮尔斯经典小信号理论,对返波管的特征方程和返波增益进行了求解,并以一只螺旋线行波管为例,对其返波起振长度进行了数值计算;推导出了相速渐变线路返波小信号增益表达式,分析了不同渐变/跳变线路对返波振荡的抑制规律,为大功率宽带行波放大器中返波振荡的抑制技术提供了理论依据和设计思路。2.设计了两种性能优良的大功率宽带输能装置并开展了实验工作。一种是锥状同轴输能窗装置,该输能窗相比于传统同轴窗,具有更高的功率容量、更小的介质损耗以及更好的可靠性,并且极大降低了电压击穿和打火的风险。实验测试表明:加载互作用电路的锥状同轴输能窗装置在8～18GHz频段范围内,驻波比小于1.72。另一种是双脊波导输能窗,分别设计了双脊波导波导圆形窗、单面/双面焊接双脊波导方形窗等输能窗结构,并设计了直插式和后馈式两种同轴-双脊波导转换结构。实验得到加载输出段互作用电路的双脊波导输能窗装置在8～18GHz频段范围内,驻波比小于1.91,研究表明该双脊波导窗不仅反射小、功率容量大、频带宽,而且还具有结构简单、易于加工、机械强度高、可靠性强等优点。3.提出了一种实现螺旋线行波管大功率宽带技术的设计方案。采用螺距-半径双渐变慢波电路,并且输出段螺距渐变、分段跳变相结合的方式来抑制大功率、大电流工作下的返波振荡问题。利用大信号软件对慢波电路方案的进行合理设计,得出了整管设计方案和工作参数。在此基础上,利用CST粒子工作室开展了注-波互作用的研究。仿真结果表明:所设计的大功率螺旋线行波管在8～18GHz频段范围内,输出功率大于6.21k W,增益大于41.7d B,电子效率大于21.5%,获得的输出功率代表了国内研究报道中在该频段的较高功率水平。4.开展了X/Ku波段螺旋线行波管大功率宽带技术的实验验证工作。在前文的研究基础上,对大功率宽带输能装置及互作用线路进行加工和装配,探索出了双脊波导输能装置的焊接工艺,设计了冷测调谐夹具等部件,并对螺距-半径双渐变慢波线路进行加工和装配,进一步开展了冷测、热测实验。冷测实验表明:在8～18GHz频段范围内,输入端的VSWR小于1.68,输出端的VSWR小于1.83。热测实验表明:该X/Ku波段大功率螺旋线行波管在6%的工作比条件下,输出功率大于5.06k W,增益大于34.1d B,热测实验中未出现明显的功率凹陷现象,通过实验验证了前文的大功率宽带技术和返波振荡抑制的设计方案的可行性。实验的热测功率代表了国内研究报道中在该频段的较高功率水平,在国际报道中也处于先进行列。5.提出了一种大功率新型小型化返波振荡器。基于近年来超材料在真空电子器件领域引起的广泛关注,提出了一种新型超材料慢波结构,利用S参数法提取了等效本构参数,验证了其具有“双负特性”和小型化的特点。借鉴扩展互作用速调管（EIK）中漂移管的设计思路,设计了一种级联型超材料返波振荡器,通过PIC注-波互作用的模拟,在4.834～4.869GHz频率范围内获得了大于4.36MW的输出功率,最大电子效率为41.22%。研究表明:所提出的新型大功率超材料返波振荡器不仅功率大、效率高,而且还。该新型大功率超材料返波振荡器的提出,给传统电真空器件提供了新的研究方向,是一种极具潜力的大功率行波器件。
李新宇[8]（2020）在《冷阴极行波管注波互作用电子光学结构设计研究》文中提出传统的真空电子器件普遍采用热阴极作为电子发射材料,但是热阴极本身也存在一些不可忽视的缺点,而以碳纳米管作为冷阴极发射材料具有可室温工作、启动快、发射电流密度大、可直接产生调制电流等优点。因此将碳纳米管应用到行波管中以实现器件的小型化、快启动具有极大的研究价值和应用前景。目前基于碳纳米管冷阴极行波管的主要工作仍集中于对电子枪的电子光学设计研究或一些直流下的整管仿真计算,将实际冷阴极电子枪的发射情况应用到行波管里进行的研究还不够充分,目前也未有实用化的碳纳米管冷阴极行波管器件的报道。本文结合课题组前期的工作,开展了对碳纳米管冷阴极行波管的仿真研究,主要的内容为:1.根据实际中使用的碳纳米管冷阴极电子枪的发射电流特点对18.2GHz行波管注波互作用结构的关键部件进行了电子光学的设计和优化。慢波结构采用T形夹持杆加持的螺旋线慢波结构,输能结构采用同轴型,并通过采取对慢波系统切断和设置集中衰减器的方法来抑制行波管的自激振荡。利用CST软件分别对各个部件的结构参数进行了优化,并在所确定各关键部件的基础上对整个注波互作用系统的传输特性进行仿真和优化。最后得到在中心频点18.2GHz下,互作用结构的驻波系数最优为1.55,基本符合设计需要。2.整管的仿真研究。确定注波互作用的主要参量,即工作电压和聚焦磁场。之后通过CST的粒子工作室建立了包括电子发射面、输入输出结构、螺旋线慢波结构等结构的整管模型,进行PIC仿真计算,结果表明,在输入频率为18.2GHz的情况下,输出信号幅值放大了17dB且输出信号频谱比较纯净。3.预调制电子枪的电子光学设计研究。在场发射理论的基础上,利用工作于TM010模式下的重入式谐振腔结构可以产生较强纵向电场的特点设计了预调制电子枪,并利用电场耦合的方式对谐振腔进行激励。之后经过优化,得到阴极表面电场强度的幅值最大为6×105V/m。在此基础上,利用CST软件对碳纳米管冷阴极预调制电子枪的发射情况进行PIC模拟,在静电场强度分别为5V∕μm、6V∕μm和7V∕μm的情况下,分别得到了平均电流为2.2×10-3A、2.4×10-3A、2.5×10-3A的调制电流。同时研究了输入信号频率变化对预调制电子枪调制深度的影响,当频率偏离谐振频点后,调制深度迅速下降。最后将使用调制电流和使用直流的互作用结果进行对比,结果发现使用调制电流的输出功率是未使用调制电流的1.4倍。
吴旗[9]（2020）在《毫米波新型高频系统电磁特性分析与实验研究》文中研究说明毫米波、太赫兹科学技术因其在通信、生物、医疗等诸多领域有着广泛且重要的应用价值,已成为电子科学领域的研究重点。而真空电子器件则是产生毫米波、太赫兹波的重要大功率辐射源。随着工作频率的提高,受尺寸共度效应等限制,高频结构尺寸变小,面临加工难度变大和传输损耗增高等难题;为了解决这些问题,诸多新型高频系统被提出,为预先估计高频结构对整管特性的影响,有必要对高频结构的电磁特性进行理论分析和实际测量,本文着重研究了正弦型行波管和扩展互作用速调管（EIK）这两种新型毫米波器件的高频特性,主要工作和成果如下:1,本文从微扰理论出发,推导出了适用于正弦型行波管高频系统特性的相关测量公式,提出了相应的实验测量方法,并在仿真软件中进行模拟实验,得到了色散特性与耦合阻抗值,对所推导的测量公式进行了验证。2,通过仿真软件设计了基于梯形结构的G波段扩展互作用速调管高频结构,模拟结果表明所设计EIK的中心频率约为216.5GHz,在工作电压18kV,工作电流0.228A,输入信号40mW的条件下,最高输出功率可达115W,增益34.6dB,电子效率2.8%;在输出功率大于100W的情况下有大于200MHz的带宽,增益大于33.9dB。而且利用微扰测量理论,对该模型进行了仿真测量,得到其轴向电场分布。该方法可用于EIK高频结构电磁特性的实际测量。3,设计并搭建了一套毫米波真空电子器件高频特性测量平台,包括运动控制系统、机械固定系统和测量系统,并利用该平台对W波段正弦型行波管的色散特性进行了实际测量,结果表明测量数据和仿真数据最大误差为1.17%,最小误差为0.39%,平均误差为0.73%,二者结果较吻合,同时对测量的误差做了进一步分析。
苏志成[10]（2019）在《W波段千瓦级脉冲行波管的研究》文中研究指明行波管是微波电真空器件中应用最为广泛的一类器件,它通过分布式注-波互作用实现信号放大,具有大功率、宽频宽和高效率等优点。随着用户对器件的工作频段要求越来越高,希望得到的功率越来越大,高频段、大功率电真空器件也成为业界的追求目标。工作在低频段的真空电子器件研制相对成熟,已有大量管型广泛应用于军事和民商领域。而在毫米波的高频部分特别是W波段及以上的频段,相关电真空器件的研究还相对薄弱。W波段和220 GHz频段均处于“大气窗口”,有穿透性强、抗干扰、波束窄和分辨率高等优点,有着广泛的发展空间。因此对工作在W波段及以上频段的大功率微波真空电子器件的研究具有较高的使用价值和现实意义。本论文设计研究了一种可以工作在W波段且输出功率可以达到1 kW及以上的带状注行波管,对其注波互作用进行模拟分析,并对慢波系统进行加工、组装、“冷测”实验及对比论证。主要研究内容如下:1.针对三槽梯形线慢波结构进行优化改进,分析不同结构参数的变化对高频特性的影响,从而确定工作在W波段的三槽梯形线慢波结构尺寸。设计了匹配三槽梯形线慢波结构的阶梯渐变过渡波导,设计匹配良好的盒型输出窗,为微波功率提供一个输出窗口。对传输特性进行仿真和优化,慢波系统在91.3-100.6 GHz频带内电压驻波比VSWR低于1.2。2.利用CST仿真软件对W波段带状注三槽梯形线行波管的注波互作用进行粒子模拟,调整参数在最大的带宽上达到预期的功率和增益,仿真结果显示:无损耗时,在93 GHz99 GHz频带内,输出功率大于1kW。在94.3 GHz处输出功率最高为1260 W,电子效率为11.4%。3.设计测试需用的加持模具,利用UG作图软件对慢波系统所有部件进行工程制图,一并加工、组装和“冷测”。测试结果显示,在89.3499.12 GHz范围内VSWR均小于1.5,与仿真结果基本吻合,说明系统传输特性良好,满足设计要求。4.提出并设计了一种新型螺旋槽矩形波导慢波结构。将该结构应用于W波段和220 GHz频段并计算其高频特性,与传统交错双栅慢波结构的高频特性进行对比和分析。新结构具有易于加工、耦合阻抗高、工作电压低等显着优点,为W波段大功率行波管和220 GHz频段太赫兹行波管的研制提供一个新思路。
二、大功率行波管新型慢波线技术的进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大功率行波管新型慢波线技术的进展（论文提纲范文）
（1）毫米波带状注变型半矩形环螺旋线行波管的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 毫米波的特点及应用 |
| 1.2 真空电子器件介绍 |
| 1.2.1 带状注真空电子器件 |
| 1.2.2 带状注行波管 |
| 1.3 行波管的发展趋势 |
| 1.4 毫米波带状注行波管研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容及组织结构 |
| 第二章 宽杆半矩形环螺旋线慢波结构高频特性的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 新结构的提出 |
| 2.3 慢波结构高频特性的研究方法 |
| 2.3.1 理论分析法 |
| 2.3.2 实验测试法 |
| 2.3.3 计算机仿真分析法 |
| 2.4 宽杆半矩形环结构高频特性的仿真 |
| 2.5 慢波结构参数变化对高频特性的影响 |
| 2.6 对比同尺寸的矩形螺旋线和PH-SEC结构 |
| 2.7 传输特性分析 |
| 2.7.1 理论分析 |
| 2.7.2 模拟计算 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 W波段宽杆半矩形环螺旋线行波管注-波互作用特性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 行波管的主要性能指标 |
| 3.3 宽杆半矩形环螺旋线行波管注-波互作用模型 |
| 3.4 W波段宽杆半矩形环螺旋线行波管注-波互作用的初步仿真 |
| 3.5 衰减器的设计 |
| 3.5.1 反射振荡产生的原因及预防 |
| 3.5.2 宽杆半矩形环螺旋线行波管衰减器的设计 |
| 3.6 加载衰减器后粒子仿真 |
| 3.7 对比W波段矩形螺旋线行波管注-波互作用特性 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 V波段脊加载半矩形环螺旋线行波管的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 脊加载半矩形环螺旋线慢波结构的提出 |
| 4.3 慢波结构高频特性的计算 |
| 4.3.1 尺寸参数对慢波结构高频特性的影响 |
| 4.3.2 与同电压下的半矩形环结构的高频特性对比 |
| 4.4 V波段脊加载半矩形环螺旋线的传输特性 |
| 4.5 V波段脊加载半矩形环螺旋线行波管注-波互作用 |
| 4.6 与半矩形环螺旋线行波管注-波互作用特性对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 全文总结及工作展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）多注集成新型太赫兹行波管研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 太赫兹波的特点与应用 |
| 1.3 太赫兹源的产生方式 |
| 1.4 太赫兹行波管发展现状 |
| 1.5 太赫兹行波管的困境与突破 |
| 1.5.1 新型太赫兹慢波电路 |
| 1.5.2 多电子注集成技术 |
| 1.5.3 注波互作用新机理 |
| 1.6 论文的组织结构 |
| 第二章 带状注纺锤型慢波结构行波管研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纺锤型慢波结构介绍 |
| 2.3 纺锤型慢波结构高频特性 |
| 2.3.1 仿真模型选取 |
| 2.3.2 色散与耦合阻抗特性计算方法 |
| 2.3.3 纺锤型慢波结构优化设计 |
| 2.3.4 与折叠波导的慢波特性对比 |
| 2.4 带状注纺锤型行波管设计 |
| 2.4.1 传输特性 |
| 2.4.2 注波互作用粒子模拟与分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 多注集成梳齿型行波管研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多注集成梳齿型慢波结构介绍 |
| 3.3 梳齿型慢波结构理论分析 |
| 3.3.1 梳齿型慢波结构场分布 |
| 3.3.2 高频特性 |
| 3.4 能量耦合结构的设计 |
| 3.5 Ka多注集成梳齿型行波管研究 |
| 3.5.1 Ka波段多注集成梳齿型高频特性 |
| 3.5.2 传输特性 |
| 3.5.3 注波互作用粒子模拟 |
| 3.5.4 与Ka波段单注双排梳齿型行波管对比 |
| 3.6 G波段多注集成梳齿型行波管研究 |
| 3.6.1 G波段多注集成梳齿型慢波结构 |
| 3.6.2 G波段多注集成梳齿型行波管粒子模拟 |
| 3.6.3 与G波段单注双排梳齿型行波管互作用特性比较 |
| 3.7 多注集成梳齿型行波管高频系统实验研究 |
| 3.7.1 加工方案 |
| 3.7.2 零件加工测量以及装配 |
| 3.7.3 传输特性的测试 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 前向波-返波反馈式注-波互作用机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 反馈回路建立的基础 |
| 4.2.1 空间谐波分析 |
| 4.2.2 高频场在注-波互作用中的变化 |
| 4.3 反馈式注波互作用 |
| 4.3.1 传统注波互作用过程及面临的问题 |
| 4.3.2 反馈回路 |
| 4.4 反馈式注波互作用理论模型 |
| 4.4.1 三端口网络等效模型 |
| 4.4.2 阻抗矩阵以及阻抗特性参量求解 |
| 4.4.3 反馈式互作用传输模型 |
| 4.4.4 激励源 |
| 4.4.5 运动方程 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 前向波-返波反馈式放大器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于折叠波导的前向波-返波反馈式放大器 |
| 5.2.1 高频特性 |
| 5.2.2 传输特性 |
| 5.2.3 注波互作用仿真模拟 |
| 5.3 反馈回路对注波互作用的影响 |
| 5.3.1 反馈回路中的注波互作用 |
| 5.3.2 反馈回路与单注行波管对比 |
| 5.3.3 反馈式注波互作用与单注返波管对比 |
| 5.4 反馈回路中高次模式激励的讨论 |
| 5.4.1 双通道折叠波导模式分布 |
| 5.4.2 高次模式激励 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 异速双电子注电子光学系统研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 异速双电子注电子枪 |
| 6.3 异速双电子注电子枪设计与阴极实验研究 |
| 6.3.1 异速双电子注电子枪设计方案 |
| 6.3.2 异速双电子注电子枪部件实验研究 |
| 6.4 异速电子注磁聚焦系统研究 |
| 6.4.1 磁聚焦系统的设计 |
| 6.4.2 整管流通仿真 |
| 6.5 异速电子注降压收集极设计 |
| 6.5.1 收集极入口处电子接口数据分析 |
| 6.5.2 二级降压收集极设计 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）新型矩形对角杆慢波结构的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微波电真空器件概述 |
| 1.2 行波管概述 |
| 1.2.1 行波管发展历史 |
| 1.2.2 行波管基本结构 |
| 1.2.3 行波管工作原理 |
| 1.3 行波管国内外发展现状 |
| 1.3.1 毫米波行波管国内发展现状 |
| 1.3.2 毫米波行波管国外发展现状 |
| 1.4 本论文选题依据与意义 |
| 1.5 整个学位论文主要工作与结构 |
| 第二章 新型矩形对角杆慢波结构的高频特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 矩形对角杆慢波结构的描述 |
| 2.3 矩形对角杆慢波结构高频特性的研究 |
| 2.3.1 高频特性计算方法 |
| 2.3.2 与常规圆环杆慢波结构高频特性的比较 |
| 2.3.3 参数尺寸变化对慢波结构高频特性的影响 |
| 2.4 慢波结构传输特性的研究 |
| 2.4.1 传输特性理论分析 |
| 2.4.2 传输特性模拟仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Ka波段新型矩形对角杆行波管注-波互作用模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 粒子模拟方法 |
| 3.3 注-波互作用模型的建立 |
| 3.4 注-波互作用模拟过程及结果分析 |
| 3.5 与常规圆环杆行波管注-波互作用比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 V波段方形对角杆慢波结构的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 V波段方形对角杆慢波结构的高频特性模拟 |
| 4.3 V波段方形对角杆慢波结构的注-波互作用模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）新型矩形环对角双杆慢波结构行波管研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 毫米波的特点和应用 |
| 1.2 毫米波真空电子学的研究进展 |
| 1.3 毫米波行波管的性能指标参数 |
| 1.3.1 增益 |
| 1.3.2 输出功率和电子效率 |
| 1.3.3 行波管的带宽 |
| 1.4 毫米波行波管国内外研究现状 |
| 1.4.1 毫米波行波管国外发展状况 |
| 1.4.2 毫米波行波管国内研究状况 |
| 1.5 本论文的主要贡献和创新 |
| 1.6 本文的结构安排 |
| 第二章 矩形环对角双杆慢波结构高频特性的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 矩形环对角双杆慢波结构的提出 |
| 2.3 高频特性的计算 |
| 2.4 结构尺寸对三种慢波结构高频特性的影响 |
| 2.4.1 圆环双杆慢波结构的高频特性 |
| 2.4.2 矩形环对角双杆慢波结构的高频特性 |
| 2.4.3 矩形环中心双杆慢波结构的高频特性 |
| 2.5 矩形环对角双杆和矩形环中心双杆高频特性对比 |
| 2.6 矩形环对角双杆结构和圆环双杆结构高频特性的对比 |
| 2.6.1 相同工作电压下两种慢波结构的高频特性对比 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 矩形环对角双杆结构输入输出匹配结构的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 同轴线—板过渡、夹持杆渐变匹配结构的研究 |
| 3.3 同轴线—板过渡、夹持杆渐变、周期渐变匹配结构的研究 |
| 3.4 同轴线—板过渡、夹持杆渐变、周期跳变匹配结构的研究 |
| 3.5 三种匹配结构的对比 |
| 3.6 矩形环对角双杆结构和圆环双杆结构传输的对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 矩形环对角双杆慢波结构注-波互作用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型的建立 |
| 4.3 矩形环对角双杆慢波结构注-波互作用结果分析 |
| 4.4 与圆环双杆慢波结构注-波互作用特性对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 方形对角双杆慢波结构的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 方形对角双杆慢波结构的高频特性的计算 |
| 5.2.1 方形对角双杆和圆环双杆高频特性的对比 |
| 5.3 方形对角双杆输入输出耦合和结构的设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文的总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）高波段行波管带宽拓展与效率提高的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2.1 真空电子学 |
| 1.2.2 行波管 |
| 1.2.3 研究意义 |
| 1.3 高波段折叠波导行波管研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 1.5 本论文的结构 |
| 第二章 高波段行波管高效率方法的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 折叠波导行波管慢波结构的理论分析 |
| 2.2.1 折叠波导行波管的一维非线性理论 |
| 2.2.2 相速渐变技术 |
| 2.3 折叠波导行波管慢波结构的相位分析 |
| 2.3.1 注波互作用的相位分析 |
| 2.3.2 相位分析对效率提升的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高波段行波管宽带与增益的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 增益均衡的理论分析 |
| 3.3 设计与仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 遗传算法在高波段行波管优化设计中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 遗传算法简介 |
| 4.3 遗传算法的设计方法 |
| 4.3.1 初始种群和参数编码 |
| 4.3.2 适应度函数 |
| 4.3.3 遗传算子 |
| 4.3.4 控制参数 |
| 4.4 遗传算法在折叠波导行波管优化设计中的应用 |
| 4.4.1 折叠波导行波管优化方案 |
| 4.4.2 效率优化设计分析 |
| 4.4.3 拓展带宽设计分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本论文的工作总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
（6）毫米波螺旋线行波管输能装置设计与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 毫米波行波管概述及研究现状 |
| 1.3 行波管输能装置概述及研究现状 |
| 1.4 课题的研究意义 |
| 1.5 文章内容安排 |
| 第二章 Ka波段螺旋线行波管输能装置研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 输能装置简介及达到良好匹配的方法 |
| 2.2.1 同轴型输能耦合结构 |
| 2.2.2 波导型输能耦合结构 |
| 2.2.3 达到良好匹配的方法 |
| 2.3 输能窗的分类 |
| 2.3.1 同轴型输能窗 |
| 2.3.2 波导型输能窗 |
| 2.4 Ka波段螺旋线行波管输能装置设计与仿真 |
| 2.4.1 Ka波段宽带大功率螺旋线行波管概述 |
| 2.4.2 同轴型输能耦合结构设计与仿真 |
| 2.4.2.1 同轴窗设计与仿真 |
| 2.4.2.2 整体结构设计与仿真 |
| 2.4.3 同轴-波导型输能耦合结构设计与仿真 |
| 2.4.3.1 波导型输能窗设计与仿真 |
| 2.4.3.2 同轴-单脊波导-矩形波导变换段设计 |
| 2.4.3.3 同轴-双脊波导-矩形波导变换段设计 |
| 2.4.3.4 同轴-矩形波导变换段设计 |
| 2.4.3.5 三种同轴-波导型结构性能对比 |
| 2.5 本章小节 |
| 第三章 Ka波段螺旋线行波管输能装置实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 输能装置的工程结构设计 |
| 3.2.1 输入结构的加工设计方案 |
| 3.2.2 输出结构的初始加工设计方案 |
| 3.2.3 输出结构的改进加工设计方案 |
| 3.3 零件的加工与装配 |
| 3.3.1 输入结构的装配 |
| 3.3.2 输出结构的装配 |
| 3.3.3 行波管慢波线部分的装配 |
| 3.4 输能装置的冷测实验与误差分析 |
| 3.4.1 蓝宝石窗片的测试与误差分析 |
| 3.4.2 高频系统输入段的测试与误差分析 |
| 3.4.3 高频系统输出段的测试与误差分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 E波段螺旋线行波管慢波及输能装置设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 E波段螺旋线行波管高频特性分析 |
| 4.3 E波段螺旋线行波管传输特性分析 |
| 4.3.1 整管初始结构传输特性分析 |
| 4.3.2 自由螺旋线的特性阻抗 |
| 4.3.3 优化行波管传输特性的方法 |
| 4.4 E波段螺旋线行波管的注-波互作用模拟 |
| 4.5 E波段输能装置的设计 |
| 4.6 本章小节 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
（7）大功率行波器件中若干关键问题的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 行波器件 |
| 1.3 特殊慢波结构的研究进展 |
| 1.3.1 新型螺旋线类慢波结构 |
| 1.3.2 新型曲折线类慢波结构 |
| 1.3.3 新型正弦波导类慢波结构 |
| 1.3.4 光子晶体类慢波结构 |
| 1.3.5 超材料慢波结构 |
| 1.4 返波振荡的研究现状 |
| 1.5 输能耦合装置的研究现状 |
| 1.6 大功率行波器件面临的关键性问题 |
| 1.7 本论文的研究内容和结构安排 |
| 第二章 返波振荡理论及抑制方法的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 返波振荡物理机制 |
| 2.3 返波管小信号工作方程 |
| 2.3.1 相关参数的描述 |
| 2.3.2 行波场对电子注的作用 |
| 2.3.3 电子注对行波场的作用 |
| 2.3.4 返波管特征方程及求解 |
| 2.3.5 返波起振长度的计算 |
| 2.3.6 数值模拟与讨论 |
| 2.4 相速渐变返波增益的研究 |
| 2.4.1 渐变线路的返波增益 |
| 2.4.2 不同相速变化形式的返波增益讨论 |
| 2.4.2.1 均匀相速的返波增益 |
| 2.4.2.2 相速线性渐变程度的返波增益 |
| 2.4.2.3 不同相速渐变方式的返波增益 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 大功率宽带输能技术的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大功率宽带锥状同轴型输能装置的研究 |
| 3.2.1 大功率宽带锥状同轴输能窗 |
| 3.2.2 锥状同轴输能窗-SMA接头输出 |
| 3.2.3 锥状同轴输能窗的测试 |
| 3.2.4 锥状同轴输能窗-双脊波导输出 |
| 3.3 大功率宽带双脊波导输能装置的研究 |
| 3.3.1 双脊波导圆形输能窗 |
| 3.3.2 双脊波导矩形窗 |
| 3.3.2.1 单面焊接双脊波导矩形窗 |
| 3.3.2.2 单面焊接双脊波导矩形窗测试 |
| 3.3.2.3 双面焊接双脊波导矩形窗 |
| 3.3.2.4 双面焊接双脊波导矩形窗测试 |
| 3.3.3 同轴-双脊波导矩形窗转换 |
| 3.3.3.1 后馈式同轴-双脊波导窗转换 |
| 3.3.3.2 直插式同轴-双脊波导窗转换 |
| 3.3.3.3 直插式同轴-双脊波导窗测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 螺旋线行波管大功率宽带方案的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 螺距-半径双渐变螺旋线慢波结构的建模 |
| 4.3 螺旋线慢波结构的设计 |
| 4.3.1 高频特性参数的计算 |
| 4.3.2 单周期螺旋线慢波结构 |
| 4.3.3 单周期螺旋线慢波结构高频特性 |
| 4.4 互作用慢波电路方案的设计 |
| 4.5 返波振荡的模拟分析 |
| 4.5.1 返波增益的数值计算 |
| 4.5.2 返波起振长度的仿真分析 |
| 4.6 传输特性的研究 |
| 4.7 PIC注-波互作用的模拟仿真 |
| 4.7.1 CST粒子工作室及PIC高性能计算 |
| 4.7.2 PIC粒子模拟的仿真模型 |
| 4.7.3 PIC粒子模拟的结果分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 X/Ku波段螺旋线行波管大功率宽带技术的实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宽带大功率输能耦合装置的加工 |
| 5.2.1 矩形陶瓷窗的焊接 |
| 5.2.2 同轴线-阻抗变换部分焊接 |
| 5.2.3 双脊波导输能装置的整体焊接 |
| 5.3 宽带大功率行波管慢波电路的加工与装配 |
| 5.3.1 螺旋线慢波结构的加工 |
| 5.3.2 管壳的加工 |
| 5.3.3 慢波电路的组装 |
| 5.3.4 输能装置的组装 |
| 5.4 大功率宽带行波管的实验测试 |
| 5.4.1 排气性实验 |
| 5.4.2 整管反射系数的测试 |
| 5.4.3 整管热测实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 大功率新型小型化返波振荡器的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 超材料的基本结构 |
| 6.3 超材料有效本构参数的研究 |
| 6.4 超材料慢波结构高频特性 |
| 6.4.1 色散特性 |
| 6.4.2 耦合阻抗 |
| 6.5 超材料慢波结构传输特性 |
| 6.5.1 传输结构的设计与仿真 |
| 6.5.2 带反射器传输结构的设计 |
| 6.6 注-波互作用的模拟分析 |
| 6.6.1 级联型返波振荡器的工作原理 |
| 6.6.2 级联型返波振荡器的相位一致性研究 |
| 6.6.3 注-波互作用的模拟分析 |
| 6.6.4 注-波互作用结果分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）冷阴极行波管注波互作用电子光学结构设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 场致发射冷阴极概述 |
| 1.2.1 场致发射冷阴极的研究现状 |
| 1.2.2 场致发射冷阴极在微波管中的应用 |
| 1.3 行波管概述 |
| 1.3.1 行波管的发展 |
| 1.3.2 行波管的组成结构 |
| 1.4 行波管的注波互作用结构概述 |
| 1.4.1 注波互作用结构的工作原理 |
| 1.4.2 行波管注波互作用理论 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第二章 冷阴极螺旋线行波管注波互作用电子光学结构的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 慢波结构的设计 |
| 2.2.1 行波管的高频特性 |
| 2.2.2 慢波结构模型的建立 |
| 2.2.3 螺旋线螺距pitch对慢波结构高频特性的影响 |
| 2.2.4 夹持杆宽边高度h对慢波结构高频特性的影响 |
| 2.2.5 夹持杆宽边宽度a对慢波结构高频特性的影响 |
| 2.2.6 夹持杆窄边宽度b对慢波结构高频特性的影响 |
| 2.3 输能结构的设计 |
| 2.3.1 输能结构的选取 |
| 2.3.2 同轴线的阻抗变换理论 |
| 2.3.3 同轴输入结构的仿真与优化 |
| 2.4 切断与衰减器的设计 |
| 2.4.1 返波振荡产生的原理 |
| 2.4.2 抑制返波振荡的方法 |
| 2.4.3 切断与衰减的仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 冷阴极行波管注波互作用的仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 注波互作用结构传输特性的仿真与优化 |
| 3.3 互作用主要参量的确定 |
| 3.3.1 工作电压 |
| 3.3.2 聚焦磁场 |
| 3.4 注波互作用的PIC仿真 |
| 3.4.1 PIC模拟软件的原理 |
| 3.4.2 碳纳米管冷阴极行波管注波互作用的仿真研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 冷阴极预调制电子枪的仿真与优化 |
| 4.1 预调制电子枪原理 |
| 4.1.1 场致发射理论 |
| 4.1.2 F-N方程 |
| 4.1.3 电流密度调制原理 |
| 4.2 谐振腔简介 |
| 4.3 预调制电子枪的仿真设计 |
| 4.3.1 预调制电子枪模型的建立 |
| 4.3.2 预调制电子枪模型的优化 |
| 4.3.3 冷阴极预调制电子枪PIC仿真与分析 |
| 4.3.4 预调制电子枪输入频率对发射电流的影响 |
| 4.4 预调制电子枪的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）毫米波新型高频系统电磁特性分析与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 毫米波特点及应用 |
| 1.2 毫米波新型真空电子器件概述 |
| 1.2.1 正弦型行波管概述 |
| 1.2.2 扩展互作用速调管概述 |
| 1.3 毫米波新型器件的冷参量 |
| 1.3.1 色散特性 |
| 1.3.2 耦合阻抗 |
| 1.4 冷测系统的研究意义及国内外现状 |
| 1.5 论文的主要工作 |
| 1.6 论文的结构安排 |
| 第二章 毫米波真空电子器件冷测方法和原理 |
| 2.1 行波管传统色散测量方法 |
| 2.1.1 行波法 |
| 2.1.2 谐振法 |
| 2.1.3 驻波法 |
| 2.1.4 色散测量方法对比 |
| 2.2 传统耦合阻抗测量方法 |
| 2.2.1 介质棒谐振微扰法 |
| 2.2.2 金属丝非谐振微扰法 |
| 2.2.3 耦合阻抗测量方法对比 |
| 2.3 适用于毫米波新型器件非谐振微扰法原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 G波段EIK高频结构的研究 |
| 3.1 基于长短槽结构EIK高频系统的设计 |
| 3.1.1 EIK高频结构基本尺寸的计算 |
| 3.1.2 EIK输入输出结构的设计 |
| 3.2 长短槽比值α对 EIK高频特性的影响 |
| 3.3 注波互作用仿真结果 |
| 3.4 非谐振微扰法在EIK测量中的应用 |
| 3.4.1 EIK腔体电场分布测量原理 |
| 3.4.2 仿真模型及结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 W波段行波管电磁特性模拟测量仿真 |
| 4.1 正弦型行波管色散测量原理 |
| 4.2 正弦型行波管耦合阻抗测量原理 |
| 4.3 色散特性测量方法 |
| 4.4 色散特性仿真与结果 |
| 4.5 耦合阻抗测量方法 |
| 4.6 耦合阻抗仿真结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 W波段行波管色散特性实际测量与结果分析 |
| 5.1 冷参量测试平台的构成 |
| 5.1.1 运动控制系统 |
| 5.1.2 机械固定系统 |
| 5.1.3 测量系统 |
| 5.2 微扰物的制备 |
| 5.3 冷参量测试平台的搭建 |
| 5.4 色散测量及结果 |
| 5.5 测量结果误差分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（10）W波段千瓦级脉冲行波管的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 毫米波行波管概述 |
| 1.3 W波段行波管研究现状 |
| 1.4 本论文的主要工作与结构组织 |
| 第二章 W波段三槽梯形线行波管慢波系统的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三槽梯形线慢波结构及理论基础 |
| 2.2.1 三槽梯形线慢波结构简介 |
| 2.2.2 色散特性 |
| 2.2.3 耦合阻抗 |
| 2.3 高频特性分析 |
| 2.3.1 高频特性的模拟仿真方法 |
| 2.3.2 布里渊图及电场分布 |
| 2.3.3 带状电子注通道对高频特性的影响 |
| 2.3.4 其他结构参数对高频特性的影响 |
| 2.3.5 高频特性小结 |
| 2.4 输入输出耦合系统设计 |
| 2.4.1 过渡波导的设计 |
| 2.4.2 盒型窗的设计 |
| 2.4.3 整管慢波系统的传输特性分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 W波段三槽梯形线行波管注-波互作用的模拟分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 注-波互作用的基本参量 |
| 3.2.1 工作电压 |
| 3.2.2 聚焦磁场 |
| 3.2.3 饱和增益和电子效率 |
| 3.3 无损耗条件下注-波互作用的模拟分析 |
| 3.4 考虑损耗条件下注-波互作用的模拟分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 W波段三槽梯形线行波管慢波系统的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 加持模具的设计 |
| 4.3 部件的加工与组装 |
| 4.4“冷测”实验 |
| 4.4.1 不含盒型窗的系统测试 |
| 4.4.2 含盒型窗的系统测试 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 一种新型螺旋槽矩形波导慢波结构的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 螺旋槽矩形波导慢波结构 |
| 5.3 高频特性的研究与对比 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本论文工作的总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
四、大功率行波管新型慢波线技术的进展（论文参考文献）
- [1]毫米波带状注变型半矩形环螺旋线行波管的研究[D]. 钟辉. 江西理工大学, 2021(01)
- [2]多注集成新型太赫兹行波管研究[D]. 高鸾凤. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]新型矩形对角杆慢波结构的研究[D]. 胡文. 江西理工大学, 2021(01)
- [4]新型矩形环对角双杆慢波结构行波管研究[D]. 于灿. 江西理工大学, 2021(01)
- [5]高波段行波管带宽拓展与效率提高的研究[D]. 李梦真. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]毫米波螺旋线行波管输能装置设计与实验研究[D]. 陈锴. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]大功率行波器件中若干关键问题的研究[D]. 吴钢雄. 电子科技大学, 2020(03)
- [8]冷阴极行波管注波互作用电子光学结构设计研究[D]. 李新宇. 东南大学, 2020(01)
- [9]毫米波新型高频系统电磁特性分析与实验研究[D]. 吴旗. 电子科技大学, 2020(07)
- [10]W波段千瓦级脉冲行波管的研究[D]. 苏志成. 电子科技大学, 2019(01)