行波管注波互作用工藝誤差影響及抑制研究.pdf

1、隨著行波管往更高頻率發(fā)展,工作頻率擴展到數(shù)百 GHz甚至 THz的頻率范圍,線路結(jié)構(gòu)的最小尺寸要求也達到0.002mm數(shù)量級或者更小,對工藝加工的要求也就越來越高,但是在工藝加工過程中,不可避免會有一些微小隨機誤差引入到行波管高頻線路,對行波管性能造成影響;工藝誤差已經(jīng)成為造成行波管性能不理想的主要原因,因此,研究工藝誤差對行波管注波互作用的影響和抑制方法,具有十分重要的意義。
　　本論文圍繞行波管線性理論和行波管仿真技術(shù)展開研究

2、工作,本論文的主要研究內(nèi)容包括以幾個方面:
　　1.首先在螺旋導(dǎo)電面模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了螺旋線行波管的色散關(guān)系,建立求解慢波比和角頻率之間關(guān)系的色散方程,然后分析了螺旋線行波管慢波系統(tǒng)的耦合阻抗特性和衰減特性,為后面分析慢波線路隨機誤差對行波管信號和相位的影響提供理論依據(jù)。
　　2.利用小信號理論,詳細研究隨機誤差對小信號增益和相位的影響的一階微擾理論,得到分析各種皮爾斯參量對行波管小信號增益和相位影響的解析表達式,最后利用數(shù)

3、值分析的方法,把數(shù)值計算的結(jié)果與一階微擾理論解析結(jié)果進行比較,驗證解析分析和數(shù)值計算的一致性;同時發(fā)現(xiàn)皮爾斯小信號參量 b,C,d存在隨機誤差時對行波管小信號增益和相位的影響顯著,其中相速存在誤差時對小信號增益和相位的影響最大,明顯大于增益參量和線路損耗存在誤差時的影響;為后面研究工藝誤差對行波管注波互作用影響提供了準確的理論支持。
　　3.最后以一階微擾理論為基礎(chǔ),借助于行波管 CAD技術(shù)的最新發(fā)展,利用仿真軟件數(shù)值求解的方法,

4、以 V波段螺旋線行波管為例,從三個方面分析了工藝誤差對行波管注波互作用的影響,分別是:一.慢波線路隨機誤差對行波管小信號增益和相位的影響;二.注波互作用分布隨機誤差對行波管小信號增益和相位的影響;三.加工誤差及裝配誤差對行波管帶寬的影響;經(jīng)過三個方面的模擬研究,具體分析了工藝誤差對行波管注波互作用的影響,以及抑制工藝誤差影響的方法。本論文討論的方法為分析工藝誤差對行波管性能的影響提供了一種可行的手段,同時提到的抑制手段對于行波管設(shè)計也具