Ku波段同轴磁控管

Ku波段同轴磁控管

一、Ku波段同轴磁控管(论文文献综述)

刘青雨[1](2016)在《某脉冲磁控管电参数与热性能的分析与优化仿真》文中进行了进一步梳理磁控管是微波能应用中的一种重要的微波功率源,其为重入式谐振型正交场振荡器。它相对于其他真空功率源具有体积小、重量轻、工作电压低、效率高等特点,并且由于其工作可靠、成本低等优点,被广泛应用在军事、农业、工业、医疗等方面。磁控管自二十世纪二十年代被发明以后,就得到了广泛的研究,尤其是在二战期间,由于雷达的开始应用,磁控管也得到了迅猛的发展。先后出现了同轴磁控管、注入锁频磁控管、捷变频磁控管等。某ku波段脉冲磁控管是为用户研制的微波功率源,在研制过程中利用HFSS、ANSYS软件对磁控管的电参数与热性能分别进行了分析与优化仿真,从而大大提高了磁控管的工作可靠性,缩短了设计周期。本论文首先对磁控管的发展历史、研究现状进行了介绍,同时对其发展方向等进行了展望。然后对磁控管的几个重要组成部分,包括:谐振系统、磁路系统、能量输出系统、阴极组件等分别进行了分析研究,其主要内容包括:1、对磁控管互作用空间尺寸进行了计算和选取;利用HFSS高频仿真软件建立谐振系统的仿真模型,并对不同深度比的谐振系统进行仿真,得出最优化的谐振腔尺寸;对谐振系统加入极靴,仿真极靴的加入对磁控管振荡频率及模式分隔的影响,然后通过仿真优化,并得出最优化的的极靴形状;2、对磁控管的能量输出系统进行了介绍。首先根据设计要求选择了双脊波导做为阻抗变换器,并通过经验公式确定其具体尺寸。然后选择圆盒形窗为能量输出窗,利用HFSS高频仿真软件建立仿真模型,对不同的输出窗尺寸进行仿真计算,经过不断优化,选择最优传输性能及端口驻波的模型尺寸;3、对磁控管谐振系统进行了热性能分析计算,用ANSYS仿真软件对其进行热仿真,确定其是否具有合适热性能分布,然后进行试验验证;选择适当的阴极组件类型,并利用ANSYS仿真软件建立仿真模型对其进行热仿真,确定其阴极温度及表面温度分布是否均匀,然后利用试验验证。经过对磁控管各部分的不断优化,使各系统都达到了较佳的性能。通过装配、冷测、排气、老炼等过程,然后进行测试,磁控管各指标都达到了设计要求。

张宇航[2](2019)在《双频高功率微波合成技术研究》文中认为高功率微波(HPM)指的是频率在0.1300GHz,输出功率大于一百兆瓦的电磁波。自二次大战以来,HPM技术在军事应用的牵引下得到了飞速的发展。随着应用领域和功能的不断扩展,对HPM功率水平的要求日益增加。单个HPM源受到物理机制以及工艺条件的约束存在上限,功率合成是解决上述问题,满足应用系统发展要求的重要技术途径。利用频率特性差异的非相干功率合成是HPM合成技术的核心发展方向之一,国内外学者开展了大量的研究工作。然而当前此类研究的重点多为同频段内相近的两个或者多个频点之间的合成,而对诸如X波段和Ku波段这种跨越几乎一个倍频的同极化非相干HPM功率合成鲜有报道。本文针对X和Ku波段的同极化HPM合成技术开展研究,首先归纳了国内外对高功率微波合成技术的研究现状,详细分析并给出了这种跨波段双频合成的可能技术途径,对合成技术的核心器件高功率容量双工器做了深入的研究,提出了X、Ku波段非相干合成链路的初步设计方案,论文研究并克服了以下几个具体的难题:1、通过对比圆波导与同轴波导的传输特性,指出同轴波导在模式隔离方面的优势,并利用特定内外半径比的同轴波导结构解决了过模滤波器设计中功率容量与模式竞争的技术矛盾;2、通过对比同轴波导中TEM模式与高阶模式的色散特性,指出通过改变同轴内导体半径,改变高阶模式传播常数,调谐高阶模式谐振频率的方法解决了过模滤波器寄生通带抑制问题;3、从功率容量与滤波器腔体Q值之间的物理关系出发,提出通过降低Q值,增大各谐振腔之间的耦合量,适当扩展工作带宽的方法,进一步提高了滤波器的功率容量;4、利用过模径向波导的角向对称传输特性,实现了X、Ku波段高效率合成器的设计,克服了传统分支波导合成结构带来的高阶模式寄生问题。最终设计的双工器较好地实现了X、Ku波段链路共口径合成。其中X波段输入通道在88.5GHz上回波损耗大于19dB,插入损耗小于0.5dB,对Ku波段电磁波的隔离度能做到39dB以上,功率容量大于1GW;Ku波段的输入通道在14.9-15.3GHz上回波损耗大于20dB,插入损耗小于0.5dB,对X波段电磁波的隔离度能做到55dB以上,功率容量大于0.5GW。

李松柏,陈汝淑,刘盛纲[3](1973)在《国外微波电子管及其应用的新进展》文中研究说明 一、微波管发展简况微波管自出现至今已有几十年的历史,在这期间获得很大的发展(见表1)。最初,微波管主要用于雷达设备和现形加速器,特别是二次大战末期,各中新型微波管

王斌[4](1997)在《捷变频磁控管最新的发展动态》文中研究指明

黎深根[5](2019)在《W波段空间谐波磁控管研究》文中研究说明普通磁控管在向毫米波、短毫米波和太赫兹方向发展时,遇到了严重的问题:首先,因磁控管腔体尺寸与波长成正比,随着频率逐渐提高,腔体尺寸将越来越小;其次,直流磁场与波长成反比,波长越短,磁场越高;再次,阴极尺寸小,所需电流密度增大,导致电子回轰很强烈,这将严重影响热阴极的寿命;最后,随着尺寸的缩小,采用隔膜带解决π模磁控管模式分隔问题也难以实现。因此,在毫米波及以上波段,人们提出了许多方法来实现毫米波M型器件的研制,例如同轴磁控管方案、普通磁控管方案、反同轴磁控管方案和空间谐波磁控管方案。其中空间谐波磁控管(SHM)被认为是最有效的设计之一,与π模基波普通磁控相比,空间谐波磁控管可以增大谐振腔尺寸,降低工作磁场,并有效提高模式分隔度。国内目前尚无W波段磁控管工程化产品报道,对于空间谐波磁控管的研究还处于起步阶段,基于此,本文详细地分析与研究了W波段非π模空间谐波磁控管的作用机理与工作特性,提出了W波段空间谐波磁控管优化设计的基本思路,对空间谐波磁控管的工作效率进行了比较系统的理论分析,一定程度上填补国内空间谐波磁控管的理论空缺。论文主要内容如下:首先,论文系统地分析了无隔模带谐振系统中多模瞬态特性、非π模理论和空间谐波理论,探析了短毫米波磁控管采用非π模空间谐波工作可以增大谐振腔尺寸和降低工作磁场的根本原因。讨论了模式选择对谐振腔尺寸、模式分隔度和品质因数的影响,推导了空间谐波同步的工作特性和负载特性。其次,查阅资料并结合理论分析结构,首次尝试从注波互作用和高频损耗角度对W波段空间谐波磁控管进行效率分析,分析了高频场角速度、同步谐波角向电场以及趋肤效应导致低效率的本质原因,在此理论分析的基础上提出了改善磁控管电子效率和线路效率的实现方法。再次,结合理论分析,对W波段空间谐波磁控管进行了仿真分析,得到冷态特性和热态特性一系列的仿真结果,讨论了仿真结果和理论计算的一致性,对仿真过程中出现的异常现象,进行了理论上的分析,最终通过仿真分析找到了试验研究改进的方向,为试验研究的成功奠定了基础。然后,利用理论计算和仿真分析的结果,进行试验验证,研制出了我国首支W波段空间谐波磁控管,工作模式为π/2模及邻近模式,电子与负一次空间谐波同步,输出功率达到2kW,验证了理论计算的正确性以及仿真分析的准确性。最后,在W波段空间谐波试验研究的基础上,开展了冷阴极技术研究,对磁控管冷阴极技术进行了理论分析,验证了毫米波磁控管采用自发射冷阴极和辅助热阴极式冷阴极的可行性。

吴钢雄[6](2020)在《大功率行波器件中若干关键问题的研究》文中提出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。

沈大贵,刘敏玉,高翔[7](2016)在《关于内腔与极靴轴向间隙对同轴磁控管TE121模抑制影响的探讨》文中提出在同轴磁控管中,TE121模的抑制情况直接影响到同轴磁控管π模工作的稳定性。本文通过对Ku波段同轴磁控管内腔与极靴轴向间隙距离的控制,有效地改善了对TE121模的抑制,提高了同轴磁控管的工作稳定性和一致性。同时也为其它波段的同轴磁控管该间隙尺寸的控制提供了参考。

王晓玉[8](2019)在《跨波段调谐磁绝缘线振荡器研究》文中指出磁绝缘线振荡器(Magnetically Insulated Transmission Line Oscillator,MILO)是当今高峰值功率、无磁场、紧凑型窄带高功率微波(High-Power Microwave,HPM)产生器件的典型代表,也是当前高功率微波产生器件的研究热点之一。传统MILO输出的微波频率不可调节,属于典型的窄带高功率微波产生器件,随着MILO理论与应用研究的发展,大范围频率调谐已成为其重要发展方向之一。本课题提出一种跨波段(L、S波段)调谐磁绝缘线振荡器系统,该系统包括调谐MILO、调谐模式转换器和宽带辐射部件。论文的主要研究内容及创新点如下:1、MILO的理论研究论文系统阐述了MILO主慢波结构设计的基本原理和步骤,建立了一个频率为1.575 GHz的负载限制型MILO模型。以该模型为基础,分析了MILO的自磁绝缘、束波相互作用等工作特性。重点研究了MILO的调谐特性和功率效率;分析了调谐过程中微波频率、归一化相速度、模式分隔度、耦合阻抗等参数的变化规律;得到了在大范围调谐的同时,保证器件稳定工作且提高器件整体功率效率的调谐技术方案。该技术方案为:在传统MILO的基础上增加调谐机构来改变慢波结构的外半径,从而改变MILO产生的微波频率,构成一个跨波段调谐MILO。2、MILO的模拟研究通过设计和仿真优化,得到1.575 GHz的负载限制型MILO,并对本征模、品质因数、热腔特性等参数进行了分析。当工作电压为590 k V、输入电功率为29 GW时,微波输出功率为5.0 GW,频率为1.575 GHz,功率效率为17.2%。在相同的输入电参数下研究分析MILO的调谐特性和功率效率,调谐MILO的最高功率效率为20.1%,对应的输出功率为5.6 GW,微波频率为1.425 GHz。在该输入电参数下进行调谐,相应的3 d B频率调谐范围为0.85~2.12 GHz,调谐带宽为85.5%。提出了一种具有非均匀叶片的新型MILO模型。典型模拟结果为:当输入电压为586 k V、输入电功率为28.7 GW时,改变叶片外半径,非均匀新型MILO的最大功率效率达到22.0%,微波频率为1.42 GHz。在该输入电参数下进行调谐,相应的3d B频率调谐范围为0.95~2.05 GHz,调谐带宽为73.3%。提出了一种新型加脊MILO模型。通过对加脊SWS的慢波特性和色散特性进行物理分析和模拟仿真,证实该新型加脊MILO的脊结构可有效提高束波相互作用且不影响调谐特性。在外加电压为580 k V,输入电功率为30.0 GW时,得到工作频率为1.440 GHz、功率为7.1 GW的微波输出,功率效率为23.7%。在该输入电参数下进行调谐,相应的3 d B频率调谐范围为0.75~2.10 GHz,调谐带宽为94.7%。在外加电压为815 k V,输入电功率为59.5 GW时,得到工作频率为1.440GHz、功率为16.4 GW的微波输出,功率效率为27.6%。3、调谐模式转换器的仿真研究设计了调谐同轴插板式TEM-TE11模式转换器,工作频带范围为1.63~2.12GHz,相应的转换效率超过95%,带宽为26.1%。设计了径向折叠式TEM-线极化TE11宽带调谐模式转换器,它具有结构简单、调谐更方便、调谐带宽更宽、转换效率更高、匹配和调谐机构控制更精准、密封性更好等优点。通过调节调谐机构,在整个频带1.45~2.35 GHz范围内该模式转换器的转换效率都大于99%,调谐带宽为47.4%。4、调谐MILO系统的实验研究在调谐径向折叠式TEM-线极化TE11模式转换器的低功率实验中,该调谐模式转换器可以有效地将同轴波导TEM模转换为圆波导线极化TE11模,在频率1.55~2.35 GHz范围内转换效率达到99%以上。仿真与实验的方向图具有较好的一致性,说明没有杂模产生。在传统调谐MILO系统的高功率实验中,当二极管电压、脉冲宽度和电流分别为486 k V、90 ns和51 k A时,该系统的最大输出功率为3.7 GW,相应的功率效率为14.8%,微波脉冲宽度为29 ns。在该输入电参数下进行调谐,相应的3d B频率调谐范围为1.552~2.168 GHz,调谐带宽为33.1%。在加脊调谐MILO系统的高功率实验中,当二极管电压、脉冲宽度和电流分别为510 k V、90 ns和49 k A时,该系统的最大输出功率为4.3 GW,相应的功率效率为16.8%,微波脉冲宽度为43 ns。在该输入电参数下进行调谐,相应的3d B频率调谐范围为1.536~2.100 GHz,调谐带宽为31.0%。

何其伟[9](2021)在《毫米波磁控管设计及散热技术研究》文中进行了进一步梳理磁控管是电真空器件的重要组成之一,它是一种应用广阔的高效微波源。随着工作频率提升至毫米波频段,磁控管的尺寸也过渡到毫米量级。小尺寸、小体积的器件需要更精密的加工工艺,同时自身的散热也称为了一大难题,尤其是小阴极导致的电流密度限制问题,将严重降低阴极的寿命以及占空比。本论文基于普通磁控管的理论基础,展开对多腔数、大内径的同轴磁控管的研究,成功设计出了 Ka波段42腔同轴磁控管及其能量耦合结构,并提出了后续的优化设计思路。本论文的工作包括:1.首先调研了当前磁控管的发展境况,对当前结构的局限性进行了分析并且对8mm磁控管提出了优化设计方向。2.详细诠释同轴磁控管的工作机理,对各个组成部件功能进行了阐述,并介绍表征结构特性的部分参数。3.使用三维电磁仿真分析软件CST对阳极谐振系统、同轴外腔本征模仿真,推算出π模及竞争模的震荡频率,优化相关参数并添加衰减陶瓷来降低模式竞争,然后通过时域仿真设计能量输出器,并优化阻抗变换器的关键参数得到良好的S11参数。4.通过PIC粒子仿真,分析了热腔中影响输出功率的因素,继续抑制模式竞争,以及调谐阴极相关尺寸,最终设计的新型结构工作于34.25GHz,对应波长是8mm,稳定功率输出42.6kW,其效率为54%,最后利用热仿真软件Ansys对不同半径的阴极进行了温度仿真,证明了本课题设计的多腔数、大阴极同轴磁控管在散热方面具有很大优势。

张金玲[10](2009)在《高功率微波器件和电路的电磁兼容研究和设计》文中指出随着微波技术的迅速发展,微波器件在微波通信、微波导航、制导、遥测遥控、卫星通信以及军事电子对抗领域的需求不断增大。特别是由于无线电通信频率资源的日益紧张,分配到各类通信系统的频率间隔越来越密、应用频率越来越高、频带越来越宽,必然对微波设备的结构设计和实现提出了空前严酷的要求,例如,现代微波、毫米波收发机就对前端无源器件的性能指标提出了更高的降低衰减和抑制各种干扰信号影响的要求。现在,微波电路的小型化、轻型化、高功率化和电磁兼容研究及设计技术已经发展成为一个非常重要的研究方向。研制大功率、高性能、小体积的微波无源和有源器件,高标准地进行电磁兼容性设计,提高器件和系统的稳定性和可靠性是目前微波、毫米波通信领域迫切需要的关键技术之一论文重点研究了大功率微波器件微波功率模块和微波炉磁控管的电磁兼容性设计,带阻滤波器、微带天线微型化设计。论文首先基于电磁场与微波技术原理,深入地分析了微波功率模块的工作原理、结构和性能设计,然后对其稳定性提出了解决方案并进行了开关电源等主要部件的电磁兼容性设计和研究。对连续波磁控管内的电磁特性进行了静态和动态仿真研究,提出微波炉用磁控管谐波抑制方案。根据电磁场与微波技术中的天线理论和滤波器理论,研究设计了应用于宽带通信的微带缝隙天线,针对微波电路的电磁兼容要求,研究设计了抑制宽带通信中的二次谐波和三次谐波的带阻滤波器。本文的创新工作包括以下内容:1.深入分析了微波功率模块的电磁辐射产生的原因和微波功率模块用开关电源的工作原理和特性,在此基础上,对其开关电源电路进行了电磁兼容性研究,并提出了开关电源改进型的滤波电路和微波功率模块电磁兼容解决方案。2.基于微波炉欧洲标准,为解决当前微波炉用连续波磁控管所面临的EMI问题,采用大型电磁PIC模拟软件,通过模拟工作条件下磁控管中高频场与电子互作用过程,仿真研究了微波炉用2.45GHz连续波磁控管的输出功率、频谱等动态特性,并对改善磁控管EMI性能进行了初步尝试。3.根据缺陷接地结构(DGS)的带阻特性,结合微带线结构的特点,在研究设计哑铃型、螺旋型、T型DGS滤波器的基础上,重点研究和设计了一种新颖的、小体积的非对称T型DGS双频带阻滤波器,将多个单元级联,设计了一种阻带抑制深、尺寸小的带阻滤波器。制作了滤波器实物并进行了实验测试,测试结果与仿真结果吻合较好,该滤波器可以成功抑制蓝牙频段的二次和三次谐波,减少对系统及环境的干扰和辐射。4.研究设计了两款新颖的、结构紧凑的微带天线,优化了天线整体尺寸、缝隙的长度、宽度及天线馈电点,得到了工作在蓝牙频段、带宽较宽、阻抗匹配良好、辐射效率较高的两款微带蝶形缝隙天线,实测结果和仿真结果吻合很好。同时,研究结果表明,天线馈电点对天线中心频率的微调特性给天线的实际制作提供了较好的调试性能。

二、Ku波段同轴磁控管(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、Ku波段同轴磁控管(论文提纲范文)

(1)某脉冲磁控管电参数与热性能的分析与优化仿真(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 磁控管的发展史
    1.2 磁控管的分类及现状介绍
        1.2.1 连续波磁控管
        1.2.2 同轴磁控管
        1.2.3 锁频锁相磁控管
        1.2.4 相对论磁控管
        1.2.5 回旋磁控管
    1.3 磁控管的发展展望
    1.4 本文研究的意义及主要工作
        1.4.1 课题意义
        1.4.2 主要工作
第二章 磁控管的工作原理及总体方案设计
    2.1 磁控管工作原理
        2.1.1 工作原理概述
        2.1.2 静态磁控管中的电子运动
        2.1.3 磁控管中的自激振荡
    2.2 ku波段磁控管的设计
        2.2.1 ku波段磁控管设计方案
        2.2.2 互作用空间的设计计算
    2.3 本章小结
第三章 高频谐振系统的设计分析与仿真
    3.1 谐振系统的作用及原理
        3.1.1 磁控管的谐振模式
        3.1.2 谐振系统的谐振频率
    3.2 ku波段磁控管高频谐振系统的设计分析与仿真
        3.2.1 不同深度比的模式分隔度
        3.2.2 端部空间对系统谐振特性的影响
    3.3 本章小结
第四章 能量输出系统的设计分析与仿真
    4.1 波导性阻抗变换器
        4.1.1 双脊波导变换器的设计
    4.2 能量输出窗的设计计算与仿真优化
        4.2.1 能量输出窗的设计计算
        4.2.2 输出窗的仿真优化
    4.3 本章小结
第五章 谐振系统及阴极组件的热分析
    5.1 ANSYS软件介绍及其应用
        5.1.1 ANSYS软件功能
        5.1.2 ANSY软件结构
        5.1.3 热分析模块
    5.2 谐振系统的热分析及仿真
    5.3 阴极的设计与仿真
        5.3.1 模型建立与仿真
        5.3.2 实验测量
    5.4 本章小结
第六章 测试结果与分析
第七章 结论
    7.1 工作总结
    7.2 工作展望
致谢
参考文献
附录

(2)双频高功率微波合成技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据及研究背景
    1.2 高功率微波合成技术研究现状
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本文的章节安排
第二章 HPM频率合成基础理论研究
    2.1 双工器原理
    2.2 合成器的匹配
    2.3 切比雪夫函数理论
        2.3.1 传输函数
        2.3.2 低通原型滤波器的电路结构
        2.3.3 切比雪夫低通原型滤波器的元件参数
    2.4 低通到带通的频率变换
    2.5 变形低通原型
    2.6 带通滤波器设计
    2.7 本章小结
第三章 HPM滤波器设计
    3.1 高功率滤波器设计选型
        3.1.1 指标分析
        3.1.2 模式竞争与功率容量分析
        3.1.3 同轴波导基本参数确定
    3.2 X波段滤波器设计
        3.2.1 散射参数法
        3.2.2 具体设计实例
        3.2.3 寄生通带的抑制分析
    3.3 Ku波段滤波器设计
    3.4 功率容量分析
        3.4.1 耦合间距的影响
        3.4.2 具体改进方法
    3.5 本章小结
第四章 HPM双工器设计
    4.1 技术难点分析
    4.2 HPM双工器仿真与设计
        4.2.1 过渡段设计
        4.2.2 公共端设计
        4.2.3 单腔补偿设计
        4.2.4 整体仿真结果分析
    4.3 功率容量分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
硕士期间研究成果

(5)W波段空间谐波磁控管研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意义
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意义
    1.3 毫米波磁控管的发展现状
        1.3.1 国外发展现状
        1.3.2 国内发展现状
        1.3.3 理论研究现状
    1.4 论文的选题和内容安排
    1.5 论文的创新点
第二章 非π模空间谐波理论分析
    2.1 引言
        2.1.1 磁控管工作原理
        2.1.2 非π模空间谐波磁控管介绍
    2.2 谐振特性分析
        2.2.1 谐振系统
        2.2.2 色散特性
        2.2.3 多模瞬态分析
    2.3 非π模理论
        2.3.1 π 模工作的优点
        2.3.2 非π模对谐振腔尺寸的影响
        2.3.3 非π模对模式分隔度的影响
        2.3.4 非π模的品质因数
    2.4 空间谐波理论
        2.4.1 空间谐波
        2.4.2 工作电压与工作磁场
    2.5 本章小结
第三章 空间谐波磁控管效率分析
    3.1 引言
    3.2 磁控管效率分析
        3.2.1 磁控管效率的计算
        3.2.2 传统磁控管高效率的原因
    3.3 W波段空间谐波磁控管效率分析
        3.3.1 注波互作用分析
        3.3.2 低效率的原因
        3.3.3 提高效率的方法
    3.4 本章小结
第四章 空间谐波磁控管仿真分析
    4.1 仿真模型建立
        4.1.1 仿真软件简介
        4.1.2 仿真对象介绍
        4.1.3 仿真模型建立
    4.2 冷态特性仿真和分析
        4.2.1 谐振系统仿真分析
        4.2.2 输出结构仿真分析
        4.2.3 整管冷态分析
    4.3 热态特性仿真和分析
        4.3.1 电磁场加载
        4.3.2 阴极发射设置
        4.3.3 高频场分析
        4.3.4 电子运动状态分析
        4.3.5 工作特性分析
        4.3.6 输出特性分析
    4.4 本章小结
第五章 空间谐波磁控管实验研究
    5.1 引言
    5.2 磁控管冷测实验
        5.2.1 冷测系统介绍
        5.2.2 谐振腔冷测
        5.2.3 输出部件冷测
        5.2.4 整管冷测
    5.3 磁控管热测实验
        5.3.1 热测系统介绍
        5.3.2 工作特性
        5.3.3 包络和频谱特性
        5.3.4 测试结论
    5.4 本章小结
第六章 冷阴极技术分析
    6.1 引言
    6.2 自发射冷阴极技术分析
        6.2.1 自发射冷阴极结构
        6.2.2 自发射冷阴极理论分析
        6.2.3 自发射冷阴极试验研究
    6.3 辅助热阴极式冷阴极分析
        6.3.1 辅助式冷阴极结构
        6.3.2 辅助热阴极式冷阴极理论分析
        6.3.3 辅助热阴极式冷阴极试验研究
    6.4 本章小结
第七章 总结和展望
    7.1 主要工作和总结
    7.2 存在的问题
    7.3 提高和展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

(6)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)跨波段调谐磁绝缘线振荡器研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 高功率微波
        1.1.1 高功率微波简介
        1.1.2 高功率微波产生器件简介
        1.1.3 模式转换器简介
    1.2 磁绝缘线振荡器
        1.2.1 MILO研究现状
        1.2.2 MILO发展方向
        1.2.3 小结
    1.3 调谐高功率微波产生器件
        1.3.1 调谐虚阴极振荡器
        1.3.2 调谐相对论磁控管
        1.3.3 调谐相对论返波振荡器
        1.3.4 调谐渡越时间振荡器
        1.3.5 小结
    1.4 调谐模式转换器研究现状
    1.5 本论文的主要研究内容及主要贡献
        1.5.1 论文的研究背景
        1.5.2 论文的研究内容和主要贡献
第二章 调谐磁绝缘线振荡器的理论研究
    2.1 MILO主要特点和工作原理
        2.1.1 MILO典型结构分析
        2.1.2 MILO工作原理与工作过程
        2.1.3 相对论Hull截止条件与B-H谐振条件
    2.2 MILO主慢波结构参数分析
        2.2.1 阳极叶片内半径和阴极半径的确定
        2.2.2 谐振腔周期和叶片厚度的确定
        2.2.3 谐振腔深度和个数的确定
    2.3 MILO调谐特性研究
        2.3.1 慢波结构的色散特性
        2.3.2 结构参数对MILO频点的影响
    2.4 MILO功率效率研究
        2.4.1 MILO最大效率估算
        2.4.2 MILO慢波结构的耦合阻抗特性
        2.4.3 结构参数对耦合阻抗的影响
    2.5 本章小结
第三章 调谐磁绝缘线振荡器的模拟研究
    3.1 MILO整体结构设计与分析
        3.1.1 MILO本征模分析
        3.1.2 MILO品质因数分析
        3.1.3 MILO热腔特性
        3.1.4 MILO调谐特性和功率效率研究
    3.2 具有脊加载叶片的新型负载限制型MILO
        3.2.1 脊加载盘荷波导慢波特性分析
        3.2.2 脊结构的慢波特性分析
        3.2.3 有无脊结构的SWS调谐特性和功率效率研究
        3.2.4 加脊新型MILO的束波相互作用研究
        3.2.5 加脊新型MILO的调谐特性和功率效率分析
    3.3 具有非均匀叶片的负载限制型MILO
        3.3.1 结构分析
        3.3.2 束波相互作用分析
        3.3.3 具有非均匀叶片的MILO的调谐特性与功率效率分析
    3.4 本章小结
第四章 调谐模式转换器的物理分析与数值模拟
    4.1 调谐同轴插板式模式转换器
        4.1.1 传统同轴插板式模式转换器工作原理
        4.1.2 调谐同轴插板式模式转换器结构设计
        4.1.3 调谐同轴插板式模式转换器仿真分析
        4.1.4 小结
    4.2 调谐径向折叠式模式转换器
        4.2.1 传统径向折叠式模式转换器工作原理
        4.2.2 调谐圆极化径向折叠式模式转换器
        4.2.3 调谐线极化径向折叠式模式转换器
    4.3 本章小结
第五章 实验研究
    5.1 相关器件的工程设计
        5.1.1 调谐MILO
        5.1.2 调谐线极化径向折叠式模式转换器
        5.1.3 辐射部件
    5.2 实验测量
        5.2.1 实验系统简介
        5.2.2 参数测量
    5.3 实验测量系统的标定
        5.3.1 接收天线的有效面积
        5.3.2 定向耦合器的耦合度
        5.3.3 衰减器与微波电缆的衰减值
        5.3.4 晶体检波器的灵敏度
    5.4 调谐线极化径向折叠式模式转换器的低功率实验
        5.4.1 实验平台的选取
        5.4.2 调谐线极化径向折叠式模式转换器的低功率实验
    5.5 传统调谐MILO系统的高功率实验
        5.5.1 实验平台的选择
        5.5.2 典型实验结果
        5.5.3 调谐性能和功率效率分析
        5.5.4 实验结果讨论
    5.6 加脊调谐MILO系统的高功率实验
        5.6.1 典型实验结果
        5.6.2 调谐性能和功率效率分析
        5.6.3 实验结果讨论
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要工作与结果
    6.2 主要创新点
    6.3 今后工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(9)毫米波磁控管设计及散热技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 毫米波磁控管在国内外的研究情况
    1.3 课题创新点及文章结构安排
第二章 同轴磁控管工作原理及结构特性
    2.1 同轴磁控管组成结构
    2.2 同轴磁控管工作原理分析
    2.3 本章小结
第三章 Ka波段同轴磁控管设计
    3.1 内腔谐振系统设计
    3.2 同轴谐振腔设计
    3.3 消除竞争模式
    3.4 能量输出器设计
    3.5 本章小结
第四章 PIC仿真及散热分析
    4.1 PIC粒子模拟
    4.2 温度分析
    4.3 本章小结
第五章 全文总结和展望
    5.1 全文总结
    5.2 对后续工作的展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(10)高功率微波器件和电路的电磁兼容研究和设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景和选题意义
    1.2 微波功率模块及其开关电源的研究进展
        1.2.1. 微波功率模块的发展动态
        1.2.2 开关电源的发展动态
    1.3. 磁控管技术的研究进展
    1.4 微波电路滤波结构研究进展
        1.4.1 缺陷接地结构滤波研究进展
        1.4.2 DGS未来发展趋势
    1.5 微带天线的研究进展
        1.5.1 微带缝隙天线的研究方法
        1.5.2 微带缝隙天线的研究现状
    1.6 本文工作的主要内容
    参考文献
第二章 MPM电磁兼容分析及其开关电源滤波电路设计
    2.1 引言
    2.2 MPM电磁兼容性(EMC)分析
        2.2.1 开关电源(EPC)电磁兼容性设计分析
        2.2.2 SSA的电磁兼容问题
        2.2.3 小型化行波管(Mini-TWT)的电磁干扰
        2.2.4 接地
        2.2.5 需要解决的关键问题
    2.3 高压开关电源的滤波电路设计
        2.3.1 开关电源简介
        2.3.2 开关电源整体设计方案
        2.3.3 输入滤波整流电路的设计
        2.3.4 输出滤波电路设计
    2.4 保护电路设计
        2.4.1 过流保护电路设计
        2.4.2 输入过压、欠压及过热保护电路
    2.5 整体电路设计和仿真结果
    2.6 本章小结
    参考文献
第三章 连续波磁控管静态与动态仿真分析
    3.1 引言
    3.2 基本工作原理
        3.2.1 静态平板磁控管的电子运动
        3.2.2 电子自动相位聚焦和电子自动挑选
        3.2.3 形成电子轮幅
        3.2.4 磁控管中的RF波
    3.3 谐振系统的谐振模式与模谱
        3.3.1 谐振系统谐振模式
        3.3.2 谐振系统频率
        3.3.3 同步电压
        3.3.4 工作电压
    3.4 连续波磁控管的特点、设计要求
    3.5 微波炉用磁控管静态与动态仿真分析
        3.5.1 构建仿真模型
        3.5.2 静态仿真分析
        3.5.3 动态仿真分析
    3.6 结论
    参考文献
第四章 缺陷接地结构微波滤波器设计
    4.1 引言
    4.2 微波仿真软件CST简介
        4.2.1 CST软件介绍
        4.2.2 CST的算法理论
        4.2.3 CST的使用
    4.3 光子带隙结构(PBG)简介
    4.4 缺陷接地结构(DGS)的发展和应用
    4.5 缺陷接地结构(DGS)工作原理
    4.6 缺陷接地结构滤波器设计
        4.6.1 哑铃型缺陷接地结构滤波器
        4.6.2 螺旋型缺陷接地结构(Spiral-shaped DGS,SP-DGS)滤波器
        4.6.3 T型缺陷接地结构滤波器
        4.6.4 非对称T型缺陷接地结构滤波器
    4.7 本章小结
    参考文献
第五章 蝶形微带天线设计
    5.1 引言
    5.2 天线的基本理论
        5.2.1 天线功能及其分类
        5.2.2 天线的基本参数
        5.2.3 微带天线
    5.3. 大蝶形微带天线设计
        5.3.1 天线设计
        5.3.2 天线仿真分析
        5.3.3 天线的实物制作与实际测试分析
    5.4 天线的微型化优化设计
        5.4.1 小蝶型天线结构
        5.4.2 天线总体尺寸变化对天线的影响分析
        5.4.3 天线电导体变化对天线的影响
        5.4.4 天线馈电端口变化对天线的影响
        5.4.5 天线表面缝隙长度变化对天线的影响
        5.4.6 天线优化设计的参数选择步骤及设计结果
    5.5 小结
    参考文献
第六章 结束语
    6.1 论文总结
    6.2 本论文的局限和进一步研究工作展望
致谢
攻读博士学位期间结合科研发表的文章
攻读博士学位期间结合科研申请专利
攻读博士学位期间主持和参加的科研项目

四、Ku波段同轴磁控管(论文参考文献)

  • [1]某脉冲磁控管电参数与热性能的分析与优化仿真[D]. 刘青雨. 电子科技大学, 2016(02)
  • [2]双频高功率微波合成技术研究[D]. 张宇航. 电子科技大学, 2019(01)
  • [3]国外微波电子管及其应用的新进展[J]. 李松柏,陈汝淑,刘盛纲. 电子管技术, 1973(06)
  • [4]捷变频磁控管最新的发展动态[J]. 王斌. 电子产品可靠性与环境试验, 1997(06)
  • [5]W波段空间谐波磁控管研究[D]. 黎深根. 中国电子科技集团公司电子科学研究院, 2019(03)
  • [6]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)
  • [7]关于内腔与极靴轴向间隙对同轴磁控管TE121模抑制影响的探讨[A]. 沈大贵,刘敏玉,高翔. 2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(上), 2016
  • [8]跨波段调谐磁绝缘线振荡器研究[D]. 王晓玉. 国防科技大学, 2019(01)
  • [9]毫米波磁控管设计及散热技术研究[D]. 何其伟. 电子科技大学, 2021(01)
  • [10]高功率微波器件和电路的电磁兼容研究和设计[D]. 张金玲. 北京邮电大学, 2009(05)

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Ku波段同轴磁控管
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