休斯型耦合腔慢波構造正向設計初步分析

1、休斯型耦合腔慢波構造正向設計初步分析 針對高效率耦合腔行波管提出一種正向設計的初步方法, 可根據(jù)設計指標對其慢波構造開展快速的定量設計。其設計思想是在滿足帶寬內(nèi)的注波互作用同步條件的根底上, 盡可能提高總阻抗。為此提出帶寬相速差之比參量來描述帶寬與同步的關系, 并以此參量和Curnow 等效電路模型分析了休斯型耦合腔慢波構造的各個參量變化對帶寬和總阻抗的影響情況, 從而建立慢波構造的正向設計過程; 使用這種設計方法, 針對給定的Ka 波段的耦合腔行波管參數(shù)指標開展快速設計, 設計結果基本滿足指標要求。 眾所周知, 行波管在衛(wèi)星、雷達、電子對抗、遙感等方面有著廣泛的應用。螺旋線行波管和耦合腔行波

2、管作為兩類最重要且常用的行波管, 具有不可替代的位置。目前螺旋線行波管的設計已比較成熟, 但是對于耦合腔行波管, 由于其慢波構造的復雜性, 尚未有快速、有效的正向設計方法見諸于報道。而慢波構造的正向設計是耦合腔行波管正向設計的關鍵環(huán)節(jié), 它決定電子槍構造設計的難易和注波互作用的最終實現(xiàn)。 目前, 國內(nèi)耦合腔行波管慢波構造的設計主要還停留在經(jīng)驗和借鑒國外耦合腔構造定性分析的根底上, 極大地限制了耦合腔行波管創(chuàng)新發(fā)展和性能的提高。本文提出了一種耦合腔行波管慢波構造的快速設計方法, 可以初步確定滿足要求的耦合腔慢波構造尺寸。該方法是基于以下的設計思想, 即: 在滿足帶寬內(nèi)的注波互作用同步條件的根底上

3、, 盡可能提高總阻抗, 從而提高注波互作用效率。為此, 本文提出帶寬相速差之比 這一參量指標, 用于定量地描述帶寬同步狀態(tài)。帶寬相速差之比是指在設計要求的帶寬內(nèi), 最大相速差應小于某個限定值, 從而保證整個帶寬內(nèi)的注波互作用同步, 這里用比值來建立帶寬與同步的聯(lián)系。因此, 本文的設計思路是帶寬相速差之比滿足要求的同時, 實現(xiàn)總阻抗最大。作為正向設計的初步探討, 本文主要考慮前向波放大問題, 對于返波振蕩等問題, 需要增加更多限制性條件,真空技術網(wǎng)(http:/)認為 這將在后續(xù)工作開展研究。 本文采用Curnow 等效線路模型對V 波段休斯型耦合腔慢波構造開展研究 , 討論各個構造參量變化對帶寬相速差之比和總阻抗的影響情況。并以此為依據(jù)設計了某一Ka 波段耦合腔慢波構造, 設計結果基本滿足要求。 本文通過研究休斯型耦合腔慢波構造的參量變化對帶寬和總阻抗的影響, 提出了一種休斯型耦合腔慢波構造的設計方法。并依據(jù)這種方法, 對某一Ka 波段的耦合腔行波管開展了快速設計。經(jīng)互作用程序驗證, 設計結果基本滿足指標要求。由于只是高頻構造的設計, 并沒有考慮互作用分布情況, 因此設計結果與指標要求還有所差距。但是這種方法卻可以幫助