Ka波段TE01模回旋行波管宽带输入耦合器的设计

2012-05-09 徐勇 电子科技大学物理电子学院

  Ka波长TE01模螺旋行波管的输进藕合器将圆角矩形波导中输进的TE10模转化率为圆波导中TE01模的行波场,以实现了对螺旋网络注角向转速的熬制。此文第一步对Ka波长TE01模螺旋行波管的输进藕合器开始了解析实验做分析和参考值统计。可以凭借参考值统计赢得输进藕合器的阶段架构和厚度,第二步回收利用三维空间中频实验做分析pc软件HFSS开始正确的仿真模拟和调整。可以凭借升级工艺处理方案在Ka波长有了3 dB资源下行带宽使用的配置约为3 GHz,1 dB资源下行带宽使用的配置低于2GHz的高效能TE1□0-TE4◎11-TE0○1输进藕合器和3 dB资源下行带宽使用的配置约为3.5 GHz,1 dB资源下行带宽使用的配置约为3 GHz的高效能TE1□0-TE5◎11-TE0○1输进藕合器。冷测实验性实验揭示升级工艺处理方案成果与冷测成果相符合。   The broad-band input coupler of Ka-band TE01 mode gyro-traveling wave tube(TWT),was designed,which transforms the TE01 mode in the rectangular waveguide to TE01 mode in the circular inner waveguide.The TE01 mode modulates the transverse velocity of the electron beams in the gyro-TWT.The design involved three stages.First,the input coupler was approximated,modeled,and calculated to get the preliminary results of interest,including its structures and sizes,etc.Second,the preliminary results were simulated and modified to improve the approximation,with the 3-dimensional,high frequency structure simulation(HFSS Code) software package.Finally,two types of the input coupler were designed and fabricated based on structure optimization.One was the optimal TE□10-TE◎411-TE○10 input coupler,meeting the design requirements of 3 dB bandwidth of about 3 GHz,and 1dB bandwidth of over 2 GHz;the other TE□10-TE◎511-TE○10 input coupler,3 dB bandwidth of about 3.5 GHz,and 1dB bandwidth of approximate 3 GHz.The results of the designed were found to agree fairly well with the cold test results.   螺旋行波管在公厘波频谱与常见行波管比起来,享有高电机工作电压的的显著特点; 与常见速调管比起来, 享有电机工作电压、宽频段的的显著特点。它在公厘波三维成像声纳、公厘波数据通信系統以其网上战等业务领域呈现出格外极其重要的用发展, 从而在新国际上深受给予重视。导入合体器是螺旋行波管的核心区主件中之一。螺旋行波管合理利用导入移动信号灯对螺旋网上注开始极限加速度幅度调制解调, 因相对于论产品质量效用使其会逐渐组成角向群聚, 在注-波互反应中上交精力, 导致高电机工作电压公厘波养成机输出。导入合体器是完整导入移动信号灯方法改换并对螺旋网上注开始精力或极限加速度幅度调制解调的高頻集成电路芯片, 与网上注的群聚壮态紧密联系涉及到的。导入合体器制作的真伪可以直接会影响着螺旋行波管的互反应的速度、增益值、上行宽带等能。为了让实现目标较高的方法转化率的速度, 展宽其频段, 并且可以有效地阻止寄身方法,导入合体器的形式较僵化, 从而, 要对其开始精准度求算是否常难度的。外国人多选用高頻形式养成机( HFSS)软文开始研究和求算, 但分开选用HFSS 对须得许多形式图片长宽比研究求算和按装的导入合体器开始最初制作是极不便宜的, 且形式图片长宽比的修整都比较问题。而能文章一方面对螺旋行波管的导入合体器开始近一样的解释研究, 并制定求算源程序, 1 min 内就能完整的一种形式图片长宽比制作, 并且导入合体器的形式图片长宽比修整也极其便宜。在完整导入合体器的最初制作后, 就用HFSS 软文设施精准度养成机, 对是研究求算开始测量、优化系统, 达到了导入合体器的制作的要求, 大沃土延长了导入合体器制作周期时间。   本论文介绍书了Ka 频谱TE01模回转行波管的投入藕合电路器设置做法。在可以拥有投入藕合电路器的大概空间结构特征规格尽寸后, 再也是借助HFSS 对投入藕合电路器的空间结构特征叁数使用调整, 有很大程度的减小投入藕合电路器的设置周期长。凭借调整设置在Ka 频谱可以拥有了3 dB 资源网络高速传输速率的配置约为3 GHz, 1 dB 资源网络高速传输速率的配置超过2 GHz 的高性价比参数投入藕合电路器和3 dB 资源网络高速传输速率的配置约为3􀀁5 GHz, 1 dB 资源网络高速传输速率的配置约为3 GHz 的高性价比参数 投入藕合电路器。的研究是因为: 藕合电路缝偏斜5􀀁小方向对投入藕合电路器的功能参数损害不算太大,明显可见的对接焊时对藕合电路缝的产品定位规范耍求规范耍求不够; 投入藕合电路器的3 dB 资源网络高速传输速率的配置对藕合电路缝的规格尽寸较为铭感, 这就规范耍求制作方式方案激光加工制作方式方案藕合电路器时要严苛操纵藕合电路缝的制作方式方案激光加工规范耍求; 5 缝投入藕合电路器的高速传输特征参数相对对比4 缝投入藕合电路器; 5 缝投入藕合电路器的传统形式 饱和度比4 缝投入藕合电路器的传统形式 饱和度要高。凭借与冷测实验报告较为, 证明材料该设置做法是合理性的。进行该设置做法设置的上行带宽投入藕合电路器己成功地采用到企业生产的回转行波管样管内, 并在Ka 频谱可以拥有了40 dB 的增加收益, 超过2 GHz的读取资源网络高速传输速率的配置的热测最终结果。