反射系数相位法计算谐振腔外观品质因数的局限性

分析了反射系数相位法原理中所采用的完全耦合电路和实际等效电路之间的差异,指出采用反射系数相位法计算谐振腔外观品质因数失效的原因是:传输线与谐振腔只通过部分电感耦合;π模双间隙腔中存在耦合槽。定量计算表明:当谐振腔中耦合电感与非耦合电感之比小于0.1,或者缝模频率小于2π模频率时,反射系数相位法就会失效。结合实际谐振腔的参数值进行分析得出:导致反射系数相位法失效的最主要原因是传输线与谐振腔只通过部分电感耦合,并且耦合电感太小。

速调管双耦合孔输出腔外观品质因数的计算

提出了一种采用散射参数S21曲线来计算速调管双耦合孔输出腔外观品质因数的方法。首先借助仿真软件CST-MWS模拟计算了Toshiba研制的速调管(E3736)的具有双耦合孔输出腔的外观品质因数,发现计算结果与文献数据一致;然后对中科院电子所研制的S波段、具有双耦合孔输出腔的外观品质因数进行了计算,结果与冷测数据吻合,从而证明了该方法的有效性。

用MAFIA计算外观品质因数Q

应用电磁场计算软件MAFIA,采用反射相位法计算了速调管波导加载谐振腔的谐振频率和外观品质因数Qext,其计算结果比较理想,误差在10%以内。

宽带速调管滤波器加载输出腔间隙阻抗的频率特性的模拟计算方法

该文通过理论分析和推导建立起宽带速调管滤波器加载输出腔间隙阻抗的频率特性的模拟计算方法,同时,通过对实际问题的计算阐明了如何应用该方法确定加载输出腔的谐振频率和外观品质因数并对计算结果的合理性做了论证.最后通过滤波器加载输出腔的模拟计算结果与冷测结果的比较和分析,进一步验证该方法的可靠性.

TM310模的同轴谐振腔与波导孔耦合及场分布研究

该文研究了采用TM_(310)高阶模同轴谐振腔与波导孔耦合构成的多注速调管输出回路。从理论上阐述了调节该输出腔的外观品质因数的原理和方法,并利用三维电磁场软件CST进行了模拟验证,得到TM_(310)模场分布均匀的,具有较低外观品质因数的同轴输出腔。

用场分析法求解速调管输出回路特性参数

为解决速调管输出回路特性参数计算时遇到的困难,结合场分析的手段和3维电磁场模拟计算软件ISFEL3D后处理部分,提出了场分析法。理论分析表明,场分析法可用于计算单注单间隙、多注单间隙、单注多间隙和多注多间隙等各种速调管输出回路的谐振频率、间隙阻抗实部和外观品质因数等特性参数。通过对单注单间隙速调管输出回路的举例计算表明,场分析法的计算结果与反射相位法和等效间隙阻抗法的计算结果吻合较好,初步证实了该方法的可操作性和理论推导的正确性。

高次模多注速调管同轴输出腔性能改进的研究

该文针对工作在TM310模的多注速调管同轴输出腔中工作模式的场分布均匀性、外观品质因数及其与邻近模式的频率间隔等问题进行了研究,提出了一种带有短路杆和金属环的多注速调管同轴输出腔结构。分析发现,适当设置短路杆和金属环不仅可以使外观品质因数降低,还可以改善工作模式的场分布;而且设置金属环还可以增大TM310模和邻近模式的频率间隔以实现抑制杂模。利用仿真软件对X波段的同轴输出腔进行了模拟计算,计算结果与理论分析一致。在此基础上加工了冷测模型,测试结果表明TM310模与邻近模式的频率间隔均达到了1.2 GHz以上,外观品质因数从507.4降至193.5,工作模式的场分布也变得均匀。

矩形π-TM_(310)模双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路的实验研究

本文详细介绍了矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的实验研究过程,以及针对一些关键技术难点所采取的改进措施.测试数据显示,矩形π-TM310模双间隙腔与输出同轴线的耦合强度适中,其外观品质因数30左右,在加载同轴线之后各个电子注孔特性阻抗的均匀度仍然较好;矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的输出频带较宽,在X波段有800MHz带宽,而且相频特性很好.这些测试数据与模拟计算结果一致,验证了关于矩形π-TM310模双间隙腔同轴线宽带输出电路的理论研究结论的正确性.此项实验研究结果充分说明,矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路有利于提高X波段大功率多注率速调管的效率和带宽,并且应用于实际研制工程也确实可行.

多注速调管TM_(310)模光子晶体谐振腔研究

研究了适用于多注速调管的TM310模光子晶体谐振腔,发现在此类谐振腔的缺陷中心放置单层光子晶体结构能抑制与主模临近的杂模。进一步研究发现,为了易于工程实现,在不采用光子晶体谐振腔的前提下,在谐振腔中放置单层光子晶体结构,亦能抑制与主模临近的杂模,并能增大主模与非工作模式的频率间隔。利用HFSS软件对X波段此类谐振腔进行了模拟计算,验证了该方法的有效性。

双间隙耦合输入腔的计算与仿真研究

根据微波电路及谐振腔电磁场基础理论,建立了双间隙耦合输入腔的等效电路模型,模型考虑了频率偏谐,外观品质因数失配以及电子注电导的影响。推导出间隙电压计算公式和输入端口匹配时腔体外观品质因数与腔体品质因数的关系。分别利用高频软件(HFSS)及粒子模拟软件(MAGIC3D)建立了仿真模型,进行了冷腔及电子注模拟,分析了电子注的电子负载效应对腔体参数的影响。理论计算与仿真与结果一致,证明了等效电路模型的准确性。

TM_(310)高次模圆柱形谐振腔耦合矩形波导输出回路研究

设计了适用于多注速调管,工作在TM310高次模圆柱形谐振腔耦合矩形波导输出回路,其工作中心频率为7585.3MHz,计算了腔体内各漂移管间隙阻抗的频率特性,并分析了输出回路的输出带宽。研究结果表明:在相同频率条件下,采用圆柱形TM310工作模式的谐振腔体积将是采用圆柱形TM010工作模式谐振腔体积的7倍;TM310高次模圆柱形谐振腔耦合矩形波导后,各漂移管特性阻抗与耦合前相比有稍微变化,但耦合后各间隙特性阻抗非常接近;反射系数相位法及等效电路法计算输出腔外观品质因数分别为为154和160,输出中心频率7585.263MHz,比耦合前腔体谐振频率降低26.525MHz,输出带宽约为3%,因此,该类型输出回路比较适合用作高射频段的窄带多注速调管。

π-TM_(610)模同轴双间隙腔耦合同轴线输出电路

该文提出一种适合于X波段多注速调管的π-TM610模双间隙同轴腔的同轴线输出电路,并详细分析了其带宽和输出功率容限等重要性能,结果表明:π-TM610模双间隙同轴腔耦合同轴线之后,输出腔中各个电子注孔的特性阻抗仍然很均匀;但由于输出腔外观品质因数太大而且无法使其降低,导致输出频带较窄;输出功率容限则为1MW左右。因此它比较适合作为高射频段的高功率窄带多注速调管的输出电路。