Ka波段双注折叠波导行波管的研究

分析了单注折叠波导行波管增益和带宽的限制因素，提出了采用双注结构提高单位长度增益和拓宽带宽的方法。模拟结果表明，在工作电压和单注电流相同的情况下，采用同速双注（两电子注速度相同）可将高频互作用系统饱和输出功率提升至单注时的2．8倍，互作用效率提高了1．4倍，增益饱和长度缩短了5个几何周期；采用非同速双注可在更宽的频率范围内满足同步条件，展宽了带宽。设计了一工作频率为25～29．5GHz的宽带折叠波导行波管，3dB增益带宽可达到16．5％，约占冷带宽（12GHz，22—34GHz）的38％，输出功率在27GHz时达到最大为256W。另外，文中对由电路内部反射引起的增益不稳定性进行了分析，并给出了解决方法。

毫米波折叠波导行波管的研究

采用等效电路方法和电磁场仿真软件Ansoft HFSS分析了折叠波导行波管的结构参数对其高频特性的影响,并在此基础上确定了Ka波段折叠波导行波管的尺寸。利用三维非线性粒子模拟软件MAGIC3D建立了两段式折叠波导行波管的模型,模拟研究了切断区长度和位置对折叠波导行波管的饱和输出功率及第2段电路单位长度增益的影响。最后设计了一个工作于33～36GHz的两段式折叠波导行波管,其输出功率的波动小于1dB,最大连续波输出功率达670W,对应电子效率高达7.55%。