一、超宽频带行波管放大器（论文文献综述）
文英楷[1]（2020）在《二倍频程超宽带行波管关键技术研究》文中进行了进一步梳理行波管有着宽频带、大功率、高效率、高增益、小体积等优点,在真空电子器件中占据着重要地位。随着行波管技术的迅速发展,对其频带宽度、功率大小、设备体积以及散热性能等设计指标的要求也不断提升。对行波管来说,扩宽频带和提升功率不仅能够带来性能上的提升,还能减少电子战系统中的用管数量,节省经济成本,产生重大的经济效益。行波管的研究向着更宽的工作频带,更大的输出功率方向发展具有很高的现实价值和研究意义。基于上述原因,在参考了大量文献的基础上,本论文对超宽带行波管的多种关键技术进行了研究,通过仿真建模软件CST和MTSS对2.7-12GHz的二倍频程超宽带螺旋线行波管进行了仿真建模设计及分析。为了抑制注波互作用的返波振荡,谐波输出和提高输出功率,本文对该超宽带行波管的高频特性,注波互作用特性以及输入输出装置结构进行了研究。本文的主要工作主要如下:一、为实现宽频带,选择了适合的慢波结构及尺寸,系统全面地研究了二倍频程超宽带行波管的慢波结构对高频特性的影响。总结规律,对螺旋线内半径、翼片内半径、翼片夹角以及螺距等多种对高频特性影响较大的慢波结构进行仿真分析,得到了在工作频段内合适的慢波结构参数。二、对抑制返波振荡、抑制二次谐波以及提高电子效率的方法进行深入的探究,采用了内置衰减器的方式来抑制返波振荡,针对超宽带行波管二次谐波的抑制采用翼片内半径和螺距共同跳变的方式,再结合相速跳变技术,找到饱和输出功率前合适的螺距降低点,有效的提高了超宽带行波管的电子效率。三、结合多种超宽带行波管的关键性技术,设计出一种互作用分布使工作频段内所有频点的输出功率大幅提升,在输入段采用色散曲线较为平坦高耦合阻抗的结构,输出段采用超反常色散耦合阻抗低的结构。通过MTSS仿真软件完成了对工作频段在2.7-12GHz的二倍频程超宽带行波管的仿真设计,对各频点输出功率和二次谐波抑制比进行了模拟计算,实现2.7-12GHz频段内各个频点的输出功率大于160W,电子效率大于16%,谐波抑制比小于-4.7dBc。四、设计了二倍频程超宽带行波管的输入输出装置。在行波管的输入输出部分设计了输入输出窗以及相连的同轴阻抗变换器,最后优化得到在整个2.7-12GHz的工作频带内驻波系数均小于1.85的输能结构。
刘濮鲲,杜朝海[2]（2013）在《毫米波回旋行波放大器的发展评述》文中研究说明回旋行波放大器具有高频率、高功率和宽频带工作的能力,是下一代毫米波高分辨率成像雷达发射机的首选电磁波功率源,具有重要的应用前景。本文介绍了目前国际上毫米波回旋行波放大器的研究发展状况,对其涉及的关键技术及面临的主要问题进行了评述,指出了回旋行波管未来的发展方向,对我国下一代高功率毫米波源的发展具有重要意义。
吴钢雄[3]（2020）在《大功率行波器件中若干关键问题的研究》文中研究指明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。
李斌[4]（2003）在《行波管幅相一致特性研究》文中提出行波管是一种高增益的宽带微波/毫米波功率放大器件，广泛用于数据通信、电子对抗、预警飞机、火控雷达、精密制导，在现代军事电子装备中显示出不可取代的重要作用。行波管的研制涉及到电子光学、磁学、阴极电子学、微波电子学、电磁场理论、材料学、机械与热分析诸多学科，工艺过程十分复杂。计算机技术的发展与应用，极大地促进了行波管技术的进步。同时，提高行波管的设计能力，缩短开发周期，减少整管硬件实验，改善行波管性能，固化已有经验，也愈来愈离不开电子计算机，CAD已经成为研制行波管的主要手段。现代电子战、超宽频带高功率相控阵雷达、强力干扰机、微波能武器等的快速发展对高功率微波源提出了更高的要求。宽频带高功率器件成为主要研究对象。由于宽频带和高功率不可克服的矛盾，采用大功率连续波宽带行波管作为阵列单元末级放大器，通过功率合成技术成为获得宽频带高功率微波源的主要手段。在功率合成技术中，幅相一致行波管是核心器件。由于非常高的技术指标要求，使幅相一致行波管的研制和生产都面临很多的困难。其中成品率低是国内幅相一致行波管研制中面临的最严峻问题。成品率低导致无法进行有效的批生产，从而进一步使行波管的一致性难以得到保证。经过广泛的论证，相关领域专家普遍认为CAD技术成为研制幅相一致行波管的主要手段。在实际制管之前，经过高强度的计算机模拟能有效提高设计能力。论文首先系统、全面地综述了微波管CAD技术的最新进展、存在的问题和今后的发展方向。讨论了微波管CAD技术中常用的数值计算方法、介绍了有代表性的大型电磁分析软件、微波管各部件CAD软件、微波管CAD集成环境，对美国的MMACE项目和我国的TWTCAD项目进行了详细的描述。综述了幅相一致行波管国内外发展状况，讨论了目前我国在幅相一致行波管研制和生产中遇到的技术难点及对策。这一章为整个课题的开展指明了方向，奠定了基础。第二章从行波管高频电路出发，详细分析了影响幅相一致行波管色散特性和耦合阻抗的主要因素；开发了可视化计算软件，分析了各重要因素（如夹持杆宽度、螺距、金属翼片高度、螺旋线平均半径、夹持杆介电常数等）对色散特性和耦合阻抗影响的大小；证实了夹持杆材料特性是最重要的影响因素。第三章系统地介绍了粒子模拟方法（PIC）；发展了考虑谐波互作用的行波管全三维大信号非线性理论，该理论考虑了周期永磁聚焦和均匀聚焦系统，能有效地退化为基于等效线路模型的Rowe一维、二维、三维非线性理论。基于粒子模拟方法，对三维空间电荷力的计算采用全三维塑性宏粒子模型。对于工作电压考<WP=9>虑了电位下沉效应。第四章探讨了面向对象软件工程方法学在大型科学研究型软件开发中的应用；基于改进的行波管三维非线性理论模型，结合面向对象软件工程方法学、可视化科学计算方法，采用Microsoft Visual C++6.0开发了能动态实时显示行波管内部工作状态和动态显示各技术指标参数的可视化科学计算软件。第五章介绍了幅相一致行波管的一般应用领域；基于改进的行波管三维非线性理论，结合TCP/IP网络并行计算方法、面向对象软件工程方法学、可视化科学计算方法，采用Microsoft Visual C++6.0开发了一个用于分析行波管幅相一致特性的网络计算平台；该平台是一个开放式的框架，经过扩充将来还可以用于研究其他类型微波管（如速调管、耦合腔行波管等）的注波互作用、幅相一致特性分析。
鲁德鹏[5]（2014）在《超宽带螺旋线行波管设计》文中研究指明螺旋线行波管宽频带、高功率、高效率以及高增益的特性使其广泛应用于雷达、电子干扰、卫星通信等领域。特别是电子干扰与抗干扰技术的飞速发展,需要螺旋线行波管具有更宽的工作频带和更高的输出功率,因此深入研究螺旋线行波管拓宽工作频带和提高输出功率的方法,具有重要的理论价值和现实意义。本论文针对一只工作频段为26GHz的螺旋线行波管,旨在实现超宽频带内的大功率输出,主要采用模拟仿真和实物测试手段,重点对该管高频结构和输能装置进行了优化设计。本论文的主要工作和创新点如下:1)运用HFSS软件完成了26GHz螺旋线行波管的高频结构设计工作,并就扇形加载翼片的尺寸参数对高频特性的影响进行了研究分析,较好实现了慢波结构在超宽频带内保持平坦色散的目标。2)利用ORION软件设计了慢波电路,重点研究了不同螺距跳变方式对注-波互作用的影响,分析了螺距正跳变抑制二次谐波增长的机理,并通过模拟仿真得到了初步验证。在此基础上提出了一种新的螺距负-正跳变技术,综合了螺距正跳变和螺距负跳变各自的优势,很好地解决了提升基波输出功率和抑制二次谐波增长的矛盾,为超宽频带行波管设计提供了新思路。3)研究了一种新的谐波抑制技术——磁场跳变技术,利用磁场改变电子注的形态、质量和各次谐波的相对相位,有效抑制了二次谐波增长,并将二次谐波能量转化为基波功率输出,为行波管设计探索了一种新方法。同时分析研究了电子注径向速度变化对注-波互作用的影响,并对借助该影响实现增大基波输出、抑制二次谐波的可能性进行了初步探讨。4)在CST软件中对螺旋线行波管的输能机构进行建模仿真,优化得到了具有低反射系数的输能结构,并就如何使输能装置与螺旋线实现匹配连接作了对比分析,提出了一种渐变平滑的连接方式,将整管的驻波比降到了1.24以下,有效提升了超宽带行波管的传输性能。5)完成了产品实物测试,将理论仿真结果与初样实测数据进行比较,分析了其数据变化趋势和存在差异的原因;并就实物实测数据中突出存在的“低频端电子散焦严重、基波输出功率偏低”的问题进行了分析探讨,给后续实物研制提供了参考意见。
舒国响[6]（2017）在《毫米波带状注行波管及扩展互作用振荡管高频系统研究》文中指出毫米波技术在5G通信、安检成像、雷达探测、电子对抗以及材料检测等军民领域具有巨大的应用前景。毫米波放大器/振荡器是毫米波技术的重要组成部分,具有重大的研究价值。作为毫米波源的解决方案之一,毫米波真空电子器件近年来获得了较为广泛的关注。国内外研究人员在毫米波低频段（30-100GHz）对真空电子器件展开了深入的研究,取得了较大的进展,初步具备了一些比较成熟的解决方案。为了进一步提高工作在毫米波低频段真空电子器件的整管性能,需要对一些新型的真空电子器件展开深入研究,比如带状注器件。在毫米波高频段（100-300GHz）,毫米波源仍然处于探索阶段,大功率小型化毫米波源目前比较匮乏,需要世界各国科研工作者的努力探索。基于真空电子器件在毫米波低频段和高频段的研究现状,本论文做了以下两个方面的工作:（1）在毫米波低频段,对Q波段（30-50GHz）带状注行波管的高频系统进行了深入研究,致力于整管性能的提升,以获取大功率紧凑型的毫米波放大器。（2）在毫米波高频段,对0.2THz的带状注扩展互作用振荡管进行了研究,提出利用赝火花带状电子注进行驱动,致力于为大功率小型化的毫米波太赫兹振荡源提供可能的解决方案。和传统圆形注行波管相比,带状注行波管具有大功率输出的特点;和回旋行波管相比,带状注行波管具有小型化的优点。因此,带状注行波管是一个具有巨大发展潜力的毫米波放大器。然而带状注行波管的研制目前尚未成熟,存在诸多的研制挑战和困难。对于带状注行波管的研究,本论文主要集中在高频系统方面,由本论文的第2-4章构成。第2章对带状注行波管的输入输出结构进行了研究,为带状注行波管提出了四种新型的输入输出耦合器:（1）L形分支波导耦合器及其变形结构;（2）Y形分支波导耦合器及其变形结构;（3）多分支波导耦合器;（4）单分支波导耦合器。以上结构主要是通过以下两种创新思路获得的:（a）将其它领域广泛应用的耦合器引入到带状注行波管中;（b）在传统结构的基础上,通过引入反射腔、对称谐振腔以及介质吸波材料等方式进行性能的改进。利用理论分析、模拟仿真和毫米波冷测等手段对以上几种结构进行了分析。和发表文献中的耦合器相比,以上几种耦合器不仅在电性能上得到了较大提升,比如超宽频带,而且在结构性能方面也得到了很大提高,比如大的电子注通道以及紧凑的结构。所提出的几种输入输出耦合器均能很好地用于带状注行波管的注波分离/汇合。第3章对带状注行波管慢波结构的带宽提升、效率提高以及稳定性进行了专题研究。对慢波结构的工作特性进行了深入的理论分析。提出采用双模工作的思路来提升工作带宽。PIC模拟结果表明:双模工作将工作带宽由9GHz扩展至15GHz。对高频系统进行了冷测实验,模拟结果和实验结果在趋势上吻合。对整管进行了热测实验,在两个模式对应的频点上均测到了输出功率,证实了双模工作的可行性。在传统交错栅慢波结构的基础上,提出了电子注通道曲线轮廓的改进结构。PIC模拟结果表明:输出功率、增益和效率分别提高了1kW、3dB和2%。另外,还对提升效率和增益的其它方法进行了研究,包括窄带高效和相位重匹配等方法。研究表明:这几种方法均能够很好地提高整管的效率和增益。对注波互作用的反射振荡和返波振荡进行了研究,并提出了相应的振荡抑制方案。提出了一种新型的介质衰减器,该衰减器能够有效抑制振荡的同时也大大降低了工程实现难度。低损介质材料,比如氧化铍、Al2O3陶瓷和蓝宝石,被广泛应用于带状注行波管的高频系统中。介质材料复介电常数的精确测量对于带状注行波管高频系统的设计具有很好的指导意义。在介质材料的测试中,低损介质材料的测试难度非常大,具有重大的研究价值。本论文研制了一套低损材料准光腔复介电常数测试系统。传统准光腔复介电常数测试系统,通常利用双孔耦合测传输的方法获取S21曲线。本论文提出利用单孔耦合测反射的方法获取S11曲线,从而简化了准光腔的耦合结构,利于加工和装配。为了验证该方案的可行性,对准光腔进行了深入的理论分析以及模拟仿真,设计了一个W波段的准光腔。基于研制的准光腔,搭建了一套复介电常数测试系统,对蓝宝石窗片材料进行了测试。本文测试结果和发表文献测试结果相吻合。对于0.2THz带状注扩展互作用振荡管的研究,主要是提出了一种新的创新思路,并对该思路进行了初步的探索研究。当工作频率提升至毫米波高频段乃至太赫兹波段时,电子注电流小、铜损大、加工装配难度大、电子注聚焦难度大等一系列问题将会变得更加严重。为了减小这些问题所带来的不利影响,本学位论文提出结合等离子体阴极电子枪（超高电流密度、离子通道聚焦）、带状电子注（大的电子注面积）以及扩展互作用振荡管（单位长度增益很大、注波互作用长度短、结构紧凑）的各自优势,形成优势互补,以期获得一个大功率小型化的毫米波太赫兹脉冲源。为了验证这个构思,本学位论文做了以下几个工作:（1）对等离子体阴极电子枪进行了实验研究,并对赝火花带状电子注的特性进行了初步研究;（2）优化设计了一个高频系统,并进行了加工和冷测,测试结果在趋势上和模拟结果基本吻合;（3）对整管进行了装配以及初步的热测实验,在热测实验时探测到了毫米波信号。
张长青[7]（2011）在《大功率毫米波折叠波导行波管的研究》文中提出在毫米波和更高频段,真空电子器件是一种具有不可替代价值的大功率辐射源,而行波管是其中轻质便携、功率适中的代表,被广泛应用于通信、雷达、电子对抗等领域,并发挥着重要作用。一直以来螺旋线和耦合腔行波管占据着主导地位,但是随着工作频率的不断提高,散热和加工等问题对传统慢波结构和行波管提出了严峻挑战。因此,寻求与更高频段相适应的新型慢波结构行波管是解决这一难题的关键途径。其中,折叠波导行波管展现了强大的竞争力。本论文以大功率毫米波折叠波导行波管为选题,从慢波结构的理论分析、设计方法、非线性模拟以及结构改进几个方面进行了深入的研究,主要内容有:1.折叠波导慢波结构的理论研究和设计方法。给出了色散特性、耦合阻抗和导体损耗的理论计算模型,尤其是改进了导体损耗的计算方法,提高了其精确性。从折叠波导慢波结构的色散特性出发讨论了设计过程中的物理问题,在此基础上发展了新的适用于大功率折叠波导行波管放大器的综合设计方法。新改进的方法可以适应高工作电压、高耦合阻抗的要求,而且快速、有效。通过具体设计对上述理论模型的精确性和设计方法的有效性进行了检验。2.采用一维非线性理论和三维粒子模拟研究了折叠波导行波管放大器的非线性性能。重点采用粒子模拟对包括衰减器在内的完整互作用电路的大信号性能进行了研究。加深了对大功率折叠波导行波管中注波互作用机制的理解。设计了Ka波段1kW大功率折叠波导行波管,采用三维粒子模拟对其性能进行了分析,并在此基础上开展了实验研究。3.从改善和控制色散特性的角度出发,提出了一种介质加载折叠波导慢波结构,理论分析了介质加载对色散特性、耦合阻抗以及线性增益的影响。研究表明:当介质厚度较小时（d/a<0.1）,改变介电常数对耦合阻抗的影响很小,但却可以明显地降低相速,同时色散特性也更为平坦;线性理论分析进一步显示,对于设计好的慢波结构,采用介质厚度以及介电常数都较小的加载方式,则无需重新调整慢波结构,但却可以降低工作电压,和冷腔特性的分析是一致的。因此,介质加载折叠波导电路在低电压、小型化应用方面会有一定价值。4.提出了一种结构简单、设计灵活的太赫兹行波管互作用电路——翼片加载折叠波导慢波结构。理论分析了翼片尺寸对色散性能和耦合阻抗的影响,并结合仿真具体设计了工作频率220GHz的慢波结构参数。冷腔分析表明,新型结构在色散、耦合阻抗以及损耗方面具有良好的综合性能。采用PIC粒子模拟,对设计电路的大信号性能进行了检验。结果显示,新型结构具有高的互作用效率和宽频带放大的能力。
赖剑强[8]（2012）在《交错双栅慢波结构的应用研究》文中研究说明慢波结构是线性注微波真空电子器件实现微波信号的产生或放大的最核心部件。带状电子注器件相比于传统圆形电子注器件，因为可以明显提高输出功率而成为真空电子器件的一个新的发展方向。工作在微波及毫米波低频段的真空电子器件研究相对成熟，有不少管型已成功应用于国防和民用领域。在中小功率领域的应用中很多真空器件逐渐被不断发展的微波固态器件所替代，而在毫米波的高频部分特别是3mm及以上的频段，固态器件的应用还很少。真空电子器件可以轻松地工作到这些频段，但是对工作在这些频段的器件研究还相对薄弱。随着现代工业的发展，对器件的工作频段要求越来越高，希望得到的功率也越来越大，这也成为了我们对真空电子器件的一个追求目标。因此对工作在短毫米波的大功率微波真空电子器件的研究具有较高的价值和现实意义。本论文以交错双栅慢波结构为研究出发点，从理论、模拟计算和实验等方面深入地研究了基于带状电子注工作的W波段、140GHz频段大功率行波管和返波振荡器，研究了一种适用于圆形电子注工作的交错双栅行波管。提出了这类器件的高频系统部件，提出了适用于带状电子注器件的电子光学系统。提出将虚边界元法应用于行波管多级降压收集极的计算。论文的主要工作和创新点如下：一、深入研究了交错双栅结构的模式结构、场结构、空间谐波、色散特性和耦合阻抗，将该结构应用于行波管，提出了适用于该类行波管的慢波电路过渡结构、输入输出结构，解决了基于该慢波结构的行波管高频系统衰减和反射大等难题。提出了一种既能保持电路反射系数小，又能抑制行波管振荡的集中衰减器，保证了行波管的稳定工作。构建了工作在W波段和140GHz频段的带状电子注交错双栅行波管，计算结果显示这类行波管具比较大的输出功率和比较宽的工作频带，为将来研制宽带大功率短毫米波行波管奠定了基础。二、提出将交错双栅慢波结构应用于W波段和140GHz频段带状电子注返波振荡器。分析了将交错双栅结构作为返波振荡器电路最适合的工作模式和工作谐波，从理论上预测返波振荡器的工作频带及对应的调谐电压范围。提出了振荡器的慢波电路过渡结构和输出结构，构建了工作在两个频段的返波振荡器。计算结果显示，这两只返波振荡器均能在较宽频带内得到瓦级以上的稳定功率输出。该研究为大功率短毫米波辐射源提供了一种解决方案。三、提出了一种带状注电子枪，发明了一种带状注多级降压收集极，并设计了一种PCM磁聚焦系统，构成了一套带状注器件电子光学系统。模拟计算结果显示，电子枪能够提供满足需求的电子注，聚焦系统可以实现带状注的良好聚焦，多级降压收集极中电子在电极内壁的“着陆”较均匀，电子回流率小，收集效率高。该研究提供了一套完整的带状注器件电子光学系统解决方案，为高效率带状电子注器件的研制打下了基础。四、为了解决带状注行波管的聚焦困难，通过对常规交错双栅慢波结构变形，将其应用在了W波段圆形电子注行波管。计算结果显示该行波管在88-103GHz频带内可得到大于200W的峰值功率输出。这只圆形注行波管对聚焦要求不高，工程实现相对容易，适用于不需要大功率的应用场合。五、提出将虚边界元法这种数值计算方法应用于多级降压收集极的计算，论证了该方法用于计算轴对称收集极的理论基础。它可以解决计算开敞结构时普通方法计算不准确的问题，也解决了边界元法会遇到的奇异积分的问题，这种方法具有计算速度快，计算精度高的特点。编写了基于该方法的二维多级降压收集极计算机代码，并计算了轴对称多级降压收集极，得到了良好的计算结果。该方法对于指导高效率收集极的设计具有实用价值。六、提出了W波段带状电子注交错双栅行波管高频系统的加工方案，分别加工了慢波电路及其过渡结构、输入输出结构以及与用于将系统与测量仪器连接的阻抗变换器。测试了将这些部件连接成为行波管高频系统的传输特性。该实验验证了交错双栅行波管高频系统的传输特性，为实际制管做了准备。
李昊[9]（2020）在《回旋行波管高效率宽频带关键技术研究》文中研究指明回旋行波管是一种基于电子回旋脉塞机理工作的电真空微波放大器件,产生的微波毫米波乃至太赫兹微波信号具有高效率、宽频带、大功率的特点,广泛应用于毫米波雷达系统、电子对抗系统、等离子体加热等领域。本论文在核心电子器件重大专项课题“XXX回旋行波管”的支持下,从宽频带、高效率以及脉冲连续兼容工作三个关键技术入手,深入对电子枪和高频互作用结构等关键部件的研究,开展了Ku脉冲连续兼容回旋行波管、Ka宽带介质全加载回旋行波管以及W波段高效率回旋行波管的研究与研制,取得了一定的成果,其主要的工作与创新点如下:1.编制了基于介质加载波导理论的回旋行波管的线性与非线性理论的程序,该程序能有效分析介质加载波导的模式的场分布,传播,衰减等特性,能有效预测工作增益、带宽并给出高频电路的起振特性,能应用于回旋行波管的返波振荡和电磁波放大问题的研究,提供了研究回旋行波管特性的计算工具。2.创新性的提出了通过在回旋行波管高频电路上进行全介质加载实现扩展频带的方案。利用加载介质改变波导色散的特性,加载无损耗介质,使电子注与电磁波在较宽的频带内保持谐振状态。利用损耗介质的衰减特性,采用角向均匀加载有损介质的结构,抑制寄生模式起振,确保高频电路稳定工作。利用基于场匹配理论的自洽大信号互作用理论和粒子模拟方法对高频互作用电路进行了分析与研究。其结果表明,在29GHz下得到了100kW的饱和峰值输出功率,44d B的饱和增益,15%的工作效率和6.1GHz的带宽（20%的相对带宽）。3.提出了曲线结构的磁控注入电子枪,采用全局优化算法进行优化,同时针对高速度比电子枪出现的电子回流和枪区振荡问题进行了研究,获得了速度比为1.6,速度离散为0.9182%的回旋电子注,同时详细讨论了电子枪结构的参数冗余度。针对高速度情况下回旋行波管高频结构的全局振荡和局部振荡进行了分析研究,采用非均匀介质加载的互作用电路来进行有效地抑制模式竞争,制作了不同厚度的介质材料并进行了回旋行波管高频结构冷测。最后,基于自洽大信号理论和PIC计算对互作用电路的振荡和放大特性展开了分析与研究。仿真结果表明,在93GHz时获得36.24kW的峰值输出功率,54d B的饱和增益和5GHz的3d B饱和带宽,最大效率为45.3%,实现了回旋行波管高效率工作的设计目标。4.创新性的提出了可同时满足脉冲、连续波兼容工作的低速度离散曲线结构双阳极电子枪。该电子枪基于多目标遗传算法,对枪体结构进行细分,结合电参数进行设计与自动优化,同时也针对与不同工作状态下冗余度进行分析。此外,应用Be O介质加载方案有效地解决脉冲、连续兼容工作的高频结构复杂的模式竞争问题,对高频结构进行了全面的热分析,验证了该管的高频结构高平均功率容量,确保了具有长时间稳定工作放大的能力。最后,通过自编自洽非线性的大信号程序与CST-PIC模块对高频结构进行模拟计算,预估该管的工作特性与长时间工作稳定性能力。5.开展了Ku波段的脉冲、连续兼容工作的回旋行波管进行实验测试,并与模拟结果进行对比。在保证管子稳定工作的前提下,进行了长时间的摸底测试,验证了长时间稳定工作的能力。同时,对实验过程中对电子枪区域内真空度变化对电子注质量的影响进行深入研究,对保持高真空度给出了适当的解决方案。经过长时间的测试结果表明,该管实现了8小时脉冲功率150kW和连续波30kW的功率输出。
程均[10]（2020）在《太赫兹集成耦合慢波电路行波器件研究》文中研究说明处于微波波段和红外波段之间的太赫兹频段仍然是电磁波谱上利用最少的区域之一。目前,太赫兹技术已经成为了世界各国的研究热点,并因其具有广阔的研究前景而引起越来越多的关注。在一些应用中需要较高功率和低成本的太赫兹辐射源,但由于研究手段和加工技术的限制导致在该方面收效甚微,因此一些太赫兹应用的发展也遇到了瓶颈。本论文以太赫兹波段行波器件为选题,以具有耦合的慢波电路并联技术为主线,重点研究了慢波电路耦合并联技术在两类不同慢波结构行波器件上的功率及效率贡献。本论文的主要工作和创新点如下:一、讨论了具有耦合的慢波电路并联对行波器件效率影响。通过分别讨论空间电荷场影响效率的因素和并联后总空间电荷场与单电子注空间电荷场的关系,得出慢波电路并联后器件总效率的变化规律。同时,以上述理论为基础讨论了不同并联方式对并联慢波电路等效耦合阻抗的影响。为后续的太赫兹行波器件设计提供了理论参考。二、提出了670GHz耦合并联栅加载矩形波导返波振荡器。深入研究了单个及多个慢波结构并联的栅加载矩形波导慢波结构的高频特性。为该类返波管设计出合适的能量耦合结构,保证了返波管的稳定工作。在此基础上构建了工作在670GHz波段1-CSSWC、2-CSSWC及4-CSSWC栅加载矩形波导返波振荡器（nCSSWC表示n个慢波结构耦合并联）。计算结果显示,相比于1-CSSWC返波管,2-CSSWC返波管的输出功率提升了254%,电子效率为1-CSSWC的1.282倍;4-CSSWC返波管的输出功率提升了579%,电子效率为1-CSSWC的1.436倍。耦合并联的慢波结构的数目增加带来互作用效率的绝对提升,为将来研制宽带大功率太赫兹返波管奠定了基础。三、提出了1.04THz耦合并联交错双栅慢波结构行波管。讨论了交错双栅慢波结构并联耦合方式对色散特性的影响,并分析了单个及多个慢波结构并联的交错双栅慢波结构的高频特性。为该类行波管设计出了可以极大地减小反射系数的能量耦合系统,保证了行波管稳定工作。在此基础上构建了1.04THz 1-CSSWC、2-CSSWC及4-CSSWC带状注交错双栅行波管。计算结果显示,相比于1-CSSWC交错双栅行波管,2-CSSWC行波管的输出功率提升到174%,4-CSSWC行波管的输出功率提升到255%,且它们均能在较宽的频段内稳定工作。四、加工了W波段双注慢波电路并联耦合交错双栅行波管慢波电路。测试结果显示,所加工的两个慢波电路并联耦合交错双栅行波管慢波电路在88GHz-100GHz带宽范围内,驻波系数比小于1.2,S11和S21参数分别保持在-20dB以下和在-1.25dB以上,与仿真结果差距极小。该高频系统传输特性测试结果验证了所设计的能量耦合系统与慢波电路之间的契合性以及两个慢波电路并联交错双栅行波管高频系统仿真模型计算结果的正确性,为后续热测实验打下了基础。
二、超宽频带行波管放大器（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、超宽频带行波管放大器（论文提纲范文）
（1）二倍频程超宽带行波管关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 行波管的概述 |
| 1.2.1 行波管的发展历程 |
| 1.2.2 行波管的结构 |
| 1.2.3 行波管的工作原理 |
| 1.3 超宽带行波管发展现状 |
| 1.4 本论文主要工作及结构安排 |
| 第二章 超宽带行波管的高频特性研究 |
| 2.1 超宽带行波管的高频特性 |
| 2.1.1 色散特性 |
| 2.1.2 耦合阻抗 |
| 2.1.3 衰减 |
| 2.2 超宽带行波管慢波结构设计 |
| 2.2.1 慢波结构选取 |
| 2.2.2 慢波结构尺寸设计 |
| 2.3 高频特性研究 |
| 2.3.1 不同螺旋线内半径下的超宽带行波管的高频特性 |
| 2.3.2 不同螺距下的超宽带行波管的高频特性 |
| 2.3.3 不同翼片内半径下的超宽带行波管的高频特性 |
| 2.3.4 不同翼片夹角下的超宽带行波管的高频特性 |
| 2.3.5 不同管壳内半径下的超宽带行波管的高频特性 |
| 2.3.6 夹持杆尺寸对超宽带行波管高频特性的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超宽带行波管的注波互作用研究 |
| 3.1 超宽带行波管中的返波振荡研究 |
| 3.1.1 行波管中的自激振荡 |
| 3.1.2 返波振荡的原理 |
| 3.1.3 抑制返波振荡的方法 |
| 3.1.4 超宽带行波管的返波互作用 |
| 3.2 超宽带行波管中的谐波抑制 |
| 3.2.1 翼片内半径跳变与螺距跳变对谐波的影响 |
| 3.2.2 谐波注入对谐波输出的影响 |
| 3.3 超宽带行波管互作用分布对输出功率的影响 |
| 3.3.1 高频特性对输出功率的影响 |
| 3.3.2 相速跳变技术对输出功率和电子效率的影响 |
| 3.4 2.7-12GHz超宽带行波管注波互作用仿真模拟 |
| 3.4.1 超宽带行波管设计流程及正向参数 |
| 3.4.2 2.7-12GHz超宽带行波管的互作用仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超宽带行波管的输能结构研究 |
| 4.1 超宽带行波管输能结构设计 |
| 4.1.1 输能结构的选取 |
| 4.1.2 阻抗变换理论 |
| 4.2 阻抗匹配器的仿真设计 |
| 4.3 输入输出窗设计 |
| 4.3.1 窗片的选取 |
| 4.3.2 同轴窗的设计 |
| 4.4 超宽带行波管输入输出系统的仿真设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 论文总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 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成果 |
（2）毫米波回旋行波放大器的发展评述（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 回旋行波管放大器的发展历程 |
| 2 关键技术及存在的问题 |
| 2.1 分布损耗技术 |
| 2.2 高次谐波工作 |
| 2.3 宽带扩展 |
| 3 讨论 |
| 4 结束语 |
（3）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 |
（4）行波管幅相一致特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微波管CAD技术进展 |
| 1.1.1 数值计算方法及相关软件 |
| 1.1.2 微波管模拟计算与CAD |
| 1.1.3 微波管CAD集成环境 |
| 1.1.4 欧洲各国的微波管CAD状况 |
| 1.2 幅相一致行波管进展 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 技术难点与对策 |
| 1.3 本论文的背景、主要工作和创新 |
| 第二章 幅相一致行波管高频电路模拟 |
| 2.1 理论建模与分析 |
| 2.1.1 色散方程 |
| 2.1.2 轴向互作用耦合阻抗 |
| 2.2 模拟结果讨论 |
| 2.3 结论 |
| 第三章 幅相一致行波管三维非线性理论 |
| 3.1 粒子模拟方法（Particle In Cell） |
| 3.1.1 宏粒子模型 |
| 3.1.2 有限尺寸粒子模型 |
| 3.1.3 静电模型 |
| 3.1.4 电磁模型 |
| 3.2 行波管三维大信号非线性理论 |
| 3.2.1 互作用模型 |
| 3.2.2 归一化变量和运动坐标系 |
| 3.2.3 径向耦合函数 |
| 3.2.4 电路方程 |
| 3.2.5 聚焦磁场 |
| 3.2.6 运动方程 |
| 3.3 行波管三维空间电荷力计算 |
| 3.4 行波管三维大信号工作方程组 |
| 3.4.1 工作方程组 |
| 3.4.2 电位下沉效应 |
| 3.4.3 初始条件 |
| 3.4.4 增益、效率和电流的计算 |
| 第四章 幅相一致行波管可视化科学计算 |
| 4.1 软件工程学 |
| 4.1.1 软件工程方法学进展 |
| 4.1.2 面向对象方法 |
| 4.1.3 对象模型技术 |
| 4.1.4 面向对象分析、设计和实现 |
| 4.2 微波管CAD中软件工程学应用 |
| 4.2.1 MMACE&TWTCAD |
| 4.2.2 TWTCAD系统分析、设计和实现 |
| 4.3 可视化科学计算 |
| 4.3.1 科学计算可视化理论模型 |
| 4.3.2 科学计算可视化系统框架 |
| 4.4 行波管三维互作用可视化科学计算 |
| 4.4.1 数值结果 |
| 4.4.2 谐波的影响 |
| 4.4.3 空间电荷力的影响 |
| 4.4.4 小结 |
| 第五章 幅相一致行波管网络并行计算 |
| 5.1 幅相一致行波管概述 |
| 5.2 网络并行计算 |
| 5.2.1 并行计算机分类 |
| 5.2.2 工作站群集 |
| 5.2.3 基于TCP/IP的网络并行计算 |
| 5.3 幅相一致行波管网络并行计算 |
| 5.3.1 系统软硬件环境 |
| 5.3.2 TCP/IP与Windows Socket |
| 5.3.3 幅相一致特性分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结束语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发表和录用的学术论文 |
（5）超宽带螺旋线行波管设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 螺旋线行波管在军事领域的重要应用 |
| 1.2 螺旋线行波管的研究现状 |
| 1.3 超宽带螺旋线行波管的发展趋势及重难点问题 |
| 1.4 本论文工作概述 |
| 第二章 行波管工作原理和螺旋线慢波结构特性 |
| 2.1 行波管的基本工作原理 |
| 2.1.1 行波管的基本结构 |
| 2.1.2 行波管的基本工作原理 |
| 2.2 螺旋线慢波结构的特性 |
| 2.3 软件模拟仿真 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 超宽带螺旋线行波管高频结构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 翼片加载方式选择 |
| 3.3 模型参数确定 |
| 3.4 加载翼片对高频特性的影响分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 注-波互作用慢波电路设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 谐波抑制技术 |
| 4.2.1 谐波注入技术 |
| 4.2.2 色散成型技术 |
| 4.2.3 螺距跳变技术 |
| 4.2.4 磁场跳变技术 |
| 4.3 互作用慢波电路设计 |
| 4.3.1 反波振荡抑制 |
| 4.3.2 注-波互作用仿真模拟 |
| 4.4 磁场跳变技术对二次谐波抑制的研究 |
| 4.4.1 定性理论分析 |
| 4.4.2 模拟仿真结果分析 |
| 4.5 电子注径向速度变化对注-波互作用的影响 |
| 4.5.1 问题背景 |
| 4.5.2 径向速度变化的模拟仿真及结果分析 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 超宽带行波管输能结构设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 输入、输出结构设计 |
| 5.2.1 耦合结构选择 |
| 5.2.2 实现良好耦合的方法 |
| 5.3 传输结构建模及仿真优化 |
| 5.3.1 输入输出结构反射计算 |
| 5.3.2 输入输出结构与螺旋线连接方式对驻波的影响 |
| 5.3.3 匹配筒加载技术 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 聚焦磁系统设计 |
| 第七章 超宽带行波管实验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 行波管热测试工艺 |
| 7.3 实物热测试结果 |
| 7.3.1 实物1热测试数据 |
| 7.3.2 实物2热测试数据 |
| 7.4 结果分析 |
| 7.4.1 实测值与理论值对比 |
| 7.4.2 实测结果分析 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）毫米波带状注行波管及扩展互作用振荡管高频系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文课题研究意义 |
| 1.1.1 毫米波的特点及应用 |
| 1.1.2 毫米波真空电子器件 |
| 1.2 毫米波带状注真空电子器件的国内外研究现状 |
| 1.2.1 带状电子注的介绍 |
| 1.2.2 毫米波带状注行波管 |
| 1.2.3 毫米波带状注扩展互作用器件 |
| 1.3 毫米波赝火花电子注真空电子器件的国内外研究现状 |
| 1.3.1 等离子体阴极电子枪 |
| 1.3.2 赝火花电子注微波管 |
| 1.4 本学位论文的工作内容与创新点 |
| 1.4.1 本学位论文的工作内容 |
| 1.4.2 本学位论文的创新点 |
| 第二章 Q波段带状注行波管输入输出结构的研究 |
| 2.1 输入输出结构的介绍 |
| 2.2 输入输出耦合器的研究 |
| 2.2.1 输入输出耦合器的作用及设计目标 |
| 2.2.2 传统输入输出耦合器的分析 |
| 2.2.3 新型输入输出耦合器的设计及毫米波测试 |
| 2.2.4 各种输入输出耦合器的对比分析 |
| 2.3 输入输出窗的研究 |
| 2.3.1 输入输出窗的作用及其设计目标 |
| 2.3.2 输入输出窗的设计 |
| 2.3.3 输入输出窗的毫米波测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Q波段带状注行波管慢波结构的研究 |
| 3.1 慢波结构的介绍 |
| 3.1.1 慢波结构的理论分析 |
| 3.1.2 慢波结构的设计目标 |
| 3.2 提高工作带宽的研究 |
| 3.2.1 研究意义及提高方法 |
| 3.2.2 结构类型选取及参数优化法 |
| 3.2.3 双模工作法 |
| 3.2.4 毫米波冷测和热测实验验证 |
| 3.3 效率和增益提高的研究 |
| 3.3.1 研究意义和提高方法 |
| 3.3.2 窄带高效法 |
| 3.3.3 通道轮廓改进法 |
| 3.3.4 相位重匹配法 |
| 3.4 振荡抑制的研究 |
| 3.4.1 新型介质衰减器 |
| 3.4.2 反射振荡分析及抑制 |
| 3.4.3 返波振荡分析及抑制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高频系统低损介质材料复介电常数测试系统 |
| 4.1 研究意义及测试方法简介 |
| 4.2 平凹腔的研制 |
| 4.2.1 理论分析 |
| 4.2.2 设计及优化 |
| 4.2.3 加工装配 |
| 4.3 系统搭建与窗片材料测试 |
| 4.3.1 测试原理 |
| 4.3.2 测试系统的搭建 |
| 4.3.3 窗片材料蓝宝石测试 |
| 4.3.4 测试结果及分析讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 0.2 THZ赝火花带状电子注扩展互作用振荡管 |
| 5.1 研究意义及创新思路 |
| 5.1.1 研究意义 |
| 5.1.2 创新思路 |
| 5.2 等离子体阴极电子枪 |
| 5.2.1 赝火花放电 |
| 5.2.2 赝火花带状电子注 |
| 5.2.3 赝火花放电实验 |
| 5.3 高频系统的研究和设计 |
| 5.3.1 传统结构的分析与改进 |
| 5.3.2 高频系统的设计目标 |
| 5.3.3 高频系统的设计 |
| 5.3.4 加工和测试 |
| 5.4 扩展互作用振荡管的组装和测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（7）大功率毫米波折叠波导行波管的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 毫米波行波管和慢波结构 |
| 1.2.1 改进型环板慢波结构 |
| 1.2.2 梯形慢波结构 |
| 1.2.3 微加工曲折线慢波结构 |
| 1.2.4 折叠波导慢波结构 |
| 1.3 折叠波导行波管的研究进展 |
| 1.4 本论文的主要研究内容和创新 |
| 第二章 折叠波导慢波结构的理论分析与设计方法 |
| 2.1 折叠波导慢波结构的精确参数模型 |
| 2.1.1 等效电路模型 |
| 2.1.2 轴线耦合阻抗的计算 |
| 2.1.3 折叠波导慢波结构损耗特性 |
| 2.2 折叠波导慢波结构的设计方法和物理分析 |
| 2.2.1 折叠波导慢波结构的色散特性——相速极值点与结构参数的关系 |
| 2.2.2 工作电压的影响 |
| 2.2.3 改进的设计方法 |
| 2.2.4 与电子注同步的分析 |
| 2.2.5 小结 |
| 2.3 实例 |
| 2.3.1 HFSS仿真 |
| 2.3.2 设计结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 折叠波导行波管放大器的非线性模拟及实验研究 |
| 3.1 行波管放大器的一维非线性理论 |
| 3.1.1 电子运动方程 |
| 3.1.2 电路方程 |
| 3.1.3 空间电荷场的表达式 |
| 3.1.4 一维非线性理论的计算结果 |
| 3.2 三维粒子模拟研究 |
| 3.2.1 模型 |
| 3.2.2 模拟结果与分析 |
| 3.2.3 Ka波段1kW大功率折叠波导行波管的设计结果与分析 |
| 3.3 KA波段大功率折叠波导行波管的实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 介质加载折叠波导行波管的研究 |
| 4.1 色散特性与耦合阻抗 |
| 4.1.1 介质填充矩形波导的传播特性 |
| 4.1.2 耦合阻抗 |
| 4.1.3 数值结果与讨论 |
| 4.2 介质加载折叠波导行波管的线性理论分析 |
| 4.2.1 热色散方程的推导 |
| 4.2.2 数值结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 翼片加载折叠波导行波管研究 |
| 5.1 理论分析 |
| 5.1.1 色散特性 |
| 5.1.2 周期翼片加载矩形波导的场表达式和色散方程 |
| 5.1.3 耦合阻抗 |
| 5.1.4 数值结果与分析 |
| 5.2 翼片之间填充介质的情况 |
| 5.2.1 色散特性 |
| 5.2.2 数值结果与分析 |
| 5.3 THz翼片加载折叠波导行波管放大器的研究 |
| 5.3.1 慢波结构的设计 |
| 5.3.2 过渡段的设计 |
| 5.3.3 非线性注波互作用模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻博期间取得的研究成果 |
（8）交错双栅慢波结构的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微波电子学的发展 |
| 1.1.1 研究微波电子器件的意义 |
| 1.1.2 微波电子器件的分类 |
| 1.2 真空电子器件简介 |
| 1.2.1 微波真空电子器件的发展方向 |
| 1.2.2 带状注器件的研究进展 |
| 1.3 本文的主要工作与创新 |
| 1.3.1 本论文的主要研究工作 |
| 1.3.2 本论文的主要创新 |
| 1.3.3 本论文的组织结构 |
| 第二章 带状电子注交错双栅行波管的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 交错双栅行波管慢波结构 |
| 2.2.1 W 波段行波管慢波结构 |
| 2.2.2 140GHz 频段行波管慢波结构 |
| 2.3 输入输出耦合器 |
| 2.3.1 慢波电路过渡结构的设计 |
| 2.3.2 输入输出结构的设计 |
| 2.4 W 波段带状注交错双栅行波管 |
| 2.4.1 行波管的粒子模拟模型 |
| 2.4.2 加衰减器的行波管模型 |
| 2.4.3 行波管注-波互作用分析 |
| 2.5 140GHZ 频段带状注交错双栅行波管 |
| 2.5.1 行波管粒子模拟模型 |
| 2.5.2 行波管注-波互作用分析 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 带状电子注交错双栅返波振荡器的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交错双栅返波振荡器慢波结构 |
| 3.2.1 Ｗ波段返波振荡器慢波结构 |
| 3.2.2 140GHz 返波振荡器慢波结构 |
| 3.3 输出耦合器的设计 |
| 3.4 W 波段交错双栅返波振荡器 |
| 3.4.1 返波振荡器模型 |
| 3.4.2 粒子模拟与结果分析 |
| 3.5 140GHZ 频段返波振荡器 |
| 3.5.1 返波振荡器模型 |
| 3.5.2 粒子模拟与结果分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 带状电子注器件电子光学系统的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 带状电子注电子枪 |
| 4.3 带状电子注聚焦系统 |
| 4.3.1 PCM 聚焦系统 |
| 4.3.2 PCM-PQM 混合聚焦系统 |
| 4.4 带状电子注多级降压收集极 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 圆形电子注交错双栅行波管的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 圆形注交错双栅慢波结构 |
| 5.3 圆形注交错双栅行波管模型及工作特性 |
| 5.4 虚边界元法用于收集极模拟计算 |
| 5.4.1 虚边界元法的数学模型与理论分析 |
| 5.4.1.1 边界积分方程法原理 |
| 5.4.1.2 虚边界元方程的建立 |
| 5.4.1.3 虚边界的建立 |
| 5.4.2 虚边界元法与通用收集极 |
| 5.4.3 计算机模拟计算及讨论 |
| 5.4.3.1 使用虚边界元法计算电势 |
| 5.4.3.2 收集极中的电子轨迹模拟 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 W 波段带状电子注交错双栅行波管高频系统的测试 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高频系统部件介绍 |
| 6.3 高频系统部件加工 |
| 6.4 高频系统的测试实验 |
| 6.4.1 不含输入输出结构的系统测试 |
| 6.4.2 包含输入输出结构的系统测试 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 总结及工作展望 |
| 7.1 对本论文的工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻博期间取得的研究成果 |
（9）回旋行波管高效率宽频带关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电子回旋器件简介 |
| 1.1.1 电子回旋脉塞机理 |
| 1.1.2 电子回旋器件分类 |
| 1.2 回旋行波管发展概述 |
| 1.3 回旋行波管关键技术 |
| 1.3.1 高效率关键技术 |
| 1.3.2 宽带宽关键技术 |
| 1.3.3 高功率关键技术 |
| 1.4 论文创新点及意义 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 回旋行波管基本理论 |
| 2.1 均匀介质加载波导理论 |
| 2.2 回旋行波管小信号理论 |
| 2.3 回旋行波管大信号理论 |
| 2.4 回旋行波管边界条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Ka波段宽带介质全加载回旋行波管研究 |
| 3.1 介质波导模式研究 |
| 3.2 宽带介质加载高频结构设计 |
| 3.2.1 高频结构理论设计 |
| 3.2.2 高频结构注波互作用计算 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 W波段高效率回旋行波管研究 |
| 4.1 高效率回旋行波管电子枪设计 |
| 4.1.1 磁控注入电子枪设计理论 |
| 4.1.2 磁控注入电子枪初步设计 |
| 4.1.3 磁控注入电子枪优化设计 |
| 4.2 高效率回旋行波管高频结构设计 |
| 4.2.1 高频结构理论设计 |
| 4.2.2 高频结构注波互作用计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 Ku波段脉冲连续波兼容工作回旋行波管研制 |
| 5.1 脉冲连续波兼容工作电子枪设计 |
| 5.1.1 磁控注入电子枪初步设计 |
| 5.1.2 磁控注入电子枪优化设计 |
| 5.2 脉冲连续波兼容工作高频结构设计 |
| 5.2.1 高频结构理论设计 |
| 5.2.2 高频结构注波互作用计算 |
| 5.2.3 高频结构热分析 |
| 5.2.4 高功率容量输出窗设计技术 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 回旋行波管实验研究 |
| 6.1 热测实验平台研究 |
| 6.2 实验测试研究 |
| 6.3 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 |
（10）太赫兹集成耦合慢波电路行波器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 太赫兹技术简介 |
| 1.2 研究并联耦合行波器件的意义 |
| 1.3 国内外太赫兹波段高功率真空器件研究历史及现状 |
| 1.3.1 过模微波管 |
| 1.3.2 多电子注微波真空器件 |
| 1.4 本论文的主要工作与创新 |
| 1.4.1 本论文的主要研究工作 |
| 1.4.2 本论文的主要创新 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 第二章 集成耦合慢波电路理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 并联慢波电路效率的理论讨论 |
| 2.2.1 空间电荷场与群聚电子束交流电荷密度的相位关系 |
| 2.2.2 空间电荷场对总的互作用电场相位的影响 |
| 2.2.3 空间电荷场对行波器件效率的影响 |
| 2.2.4 并联慢波电路中的空间电荷场 |
| 2.3 并联慢波电路等效耦合阻抗与纵向电场分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 670 GHz耦合并联栅加载矩形波导慢波电路返波管研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 栅加载矩形波导慢波结构的设计 |
| 3.2.1 结构参数的确定 |
| 3.2.2 并联耦合栅加载矩形波导慢波结构高频特性研究 |
| 3.3 高频能量耦合系统的设计 |
| 3.3.1 单个慢波电路能量耦合结构的设计 |
| 3.3.2 并联耦合慢波电路输入输出结构的设计 |
| 3.4 注-波互作用效果研究 |
| 3.4.1 1-CSSWC栅加载矩形波导返波管特性研究 |
| 3.4.2 2-CSSWC栅加载矩形波导返波管功率特性研究 |
| 3.4.3 4-CSSWC栅加载矩形波导返波管输出特性研究 |
| 3.4.4 耦合并联栅加载矩形波导返波管输出功率及效率研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 1040 GHz耦合并联交错双栅慢波结构行波管研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 交错双栅行波管慢波结构 |
| 4.2.1 单个交错双栅慢波结构高频特性 |
| 4.2.2 耦合并联交错双栅慢波电路高频特性研究 |
| 4.3 能量耦合系统 |
| 4.3.1 单个慢波电路过渡结构的设计 |
| 4.3.2 耦合并联慢波电路能量耦合系统设计 |
| 4.4 交错双栅行波管注-波互作用分析 |
| 4.4.1 带状注交错双栅行波管特性研究 |
| 4.4.2 2-CSSWC交错双栅行波管特性研究 |
| 4.4.3 4-CSSWC交错双栅行波管热特性研究 |
| 4.4.4 耦合并联交错双栅行波管工作性能联合分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 W波段双注并联耦合交错双栅慢波电路系统实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 W波段交错双栅慢波结构设计 |
| 5.2.1 单个慢波结构参数的确定 |
| 5.2.2 2-CSSWC交错双栅慢波结构参数确定 |
| 5.3 输入输出耦合器的设计 |
| 5.4 高频系统结构加工 |
| 5.5高频系统的测试实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 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成果 |
四、超宽频带行波管放大器（论文参考文献）
- [1]二倍频程超宽带行波管关键技术研究[D]. 文英楷. 电子科技大学, 2020(07)
- [2]毫米波回旋行波放大器的发展评述[J]. 刘濮鲲,杜朝海. 微波学报, 2013(Z1)
- [3]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)
- [4]行波管幅相一致特性研究[D]. 李斌. 电子科技大学, 2003(02)
- [5]超宽带螺旋线行波管设计[D]. 鲁德鹏. 电子科技大学, 2014(03)
- [6]毫米波带状注行波管及扩展互作用振荡管高频系统研究[D]. 舒国响. 电子科技大学, 2017(01)
- [7]大功率毫米波折叠波导行波管的研究[D]. 张长青. 电子科技大学, 2011(12)
- [8]交错双栅慢波结构的应用研究[D]. 赖剑强. 电子科技大学, 2012(12)
- [9]回旋行波管高效率宽频带关键技术研究[D]. 李昊. 电子科技大学, 2020(03)
- [10]太赫兹集成耦合慢波电路行波器件研究[D]. 程均. 电子科技大学, 2020(08)