大功率行波管新型慢波线技术的进展

全金属慢波结构由于具有热耗散能力强 ,功率容量大 ,比耦合腔慢波线带宽宽 ,结构整体性好 ,尺寸大等一系列优点而备受人们关注。本文着重介绍了螺旋槽、环板、曲折波导及周期加载波导四类结构的发展现状 ,包括理论研究与实际应用情况 ,探讨了新型慢波线在技术上存在的问题及今后的努力方向 ,指出全金属慢波结构将在毫米波行波管、返波管。

用MAFIA软件计算改进的梳型慢波线的色散特性

利用ＭＡＦＩＡ软件对改进的梳型慢波线的色散进行了计算，其周期的变化对色散的影响与休斯耦合腔进行了比较。计算结果是改进的梳型慢波线的色散是－１次空间谐波为前向波，比休斯耦合腔有较宽的工作带宽，其周期的变化对需要的工作区段的色散影响比休斯耦合腔要小。对于毫米波行波管，改进的梳型慢波线满足低工作电压时所要的色散特性更容易得到。

小驻波、低损耗慢波线设计

介绍了频扫雷达天线中小驻波、低损耗慢波线设计的关键技术,着重描述了经过改型的小驻波、低损耗慢波线耦合单元、180°波导E面弯头的设计和性能,最后给出了研制出的两型慢波线与国内国外同型慢波线的性能比较。

频扫天线慢波线的幅相误差对天线方向图影响的分析

从理论上分析计算了频扫阵列天线慢波线的幅相分布误差对天线方向图的影响 ,给出了几组误差分布条件下频扫天线扫描波束指向偏离和副瓣电平变坏的结果 ,与试验小阵的测试数据比较 ,两者吻合较好 ,这对频扫天线慢波线的工程设计具有重要的指导作用。本文的分析方法也同样可用于相扫。

慢波线若干问题讨论

建立了慢波线同步失配的数学模型,并从实验出发,介绍了在慢波线设计调试中十分重要的λ/4法则,给出了有关实验结果。

S波段慢波线成型技术

介绍了一种新型的S波段慢波线,对慢波线结构形式的工艺性优化设计、成型工艺方法作了详细介绍。采用该成型技术制造出的慢波线达到了优良的电性能指标,满足了某型雷达蛇形慢波线系统的电性能要求。

波导耦合孔慢波线的仿真优化设计方法

以S波段N个输出的波导耦合孔慢波线设计为实例,借助于高速仿真软件Mician μWave Wizard进行仿真调试及优化,确定该慢波线的关键尺寸。

基于电子束焊接的一种慢波线成型方法研究

某雷达高精度的慢波线组件,是由矩形波导传输线组成,它是波导裂缝阵列天线的馈电网络系统,其形成微波传输通路的馈电网络系统结构复杂,尺寸和位置精度高,常规的机械加工方法无法实现,故采用精密真空电子束焊的方式实现高精度连接,成型电性能部件定向耦合器和微波传输通道部件180°弯头,二者通过机械连接形成双慢波线组件,满足其结构设计和电性能的要求。

用三维有限元法求解慢波线的色散特性

本文采用三维等参元求慢波线的色散特性,导出了它的变分表达式,并对Millitron慢波线进行了计算,所得结果说明这个方法是合理的.

低插入损耗的5~14 GHz慢波时延器芯片设计

基于0.15μm E/D pHEMT工艺,设计了一款新型慢波线结构的时延器芯片。该时延器芯片集成了慢波时延线、单刀双掷开关和数字驱动器等功能芯片,其中,慢波时延线通过电磁仿真软件优化慢波结构的长度、间距以及拐角的结构,可以优化时延器的性能,提高集成度;单刀双掷开关采用具有高隔离度和低损耗的串并混合结构;数字驱动器采用高度集成pHEMT工艺,稳定输出两路反相电平。在片测试结果表明:在5~14 GHz频段内,芯片总插入损耗小于8.5 dB,中心频点延时量850 ps,输入输出驻波小于1.7,寄生调幅小于±0.8 dB,静态功耗1 mA@-5 V。芯片版图面积为6.7 mm×5.0 mm。

平面超材料对曲折线慢波结构行波管效率改善和杂模抑制的影响

针对U型曲折线慢波结构带状注行波管杂模抑制和互作用效率提高等面临的挑战,提出了一种开口菱形超材料结构。在综合考虑电路单元谐振性能、与U型曲折线慢波结构之间的协调配合以及电路实现可行性和结构简单等因素,通过电路设计和数值模拟优化等具体措施相结合,探讨这种超材料对增强注波互作用表面电场和抑制电路振荡的效果。在Ka波段优化的结果表明,这种超材料在抑制杂波和改善注波互作用效率方面效果明显,对此类行波管稳定性提高具有重要意义。

慢波多导体微带线的耦合特性研究

随着微波毫米波单片集成电路(MMIC)的发展,半导体基片上的慢波线越来越引起人们的重视。大家知道,由于MMIC电路尺寸非常小,电路上线与线之间的邻近耦合效应已不容忽视。

微带型曲折线慢波结构冷测特性的计算机仿真

在研究了微带型曲折线慢波结构色散特性、耦合阻抗等特性参数的分析方法基础上,利用电磁场仿真软件MAFIA和Microwave Studio对其进行模拟计算。对影响慢波电路特性的结构参数如微带宽度和微带厚度对其冷测特性的影响进行了仿真和分析,同时对介质杆支撑的曲折线慢波电路进行了分析。结果表明,微带宽度对其特性影响较为显著而微带厚度的改变影响不大,介质杆代替介质板使慢波电路的特性参数产生了较大的变化。

螺旋慢波电路高频特性的三维计算模拟

使用MAFIA软件对螺旋慢波线高频特性进行计算模拟,避免解析理论中的假设处理,提高了计算精度,与实验测试值相比色散特性的平均模拟误差为1%左右,耦合阻抗的平均误差为0.2%左右;并对不同建模方法下的不同模拟方法在计算时间和精度上作了比较,证明了准周期边界条件的模拟方法是一种在实际工程应用上同时满足精度与效率要求的模拟方法。

任意槽形螺旋槽慢波结构的色散方程

在本文的分析中 ,将任意槽形的螺旋槽的连续轮廓近似用一系列相连的矩形阶梯代替 ,利用各阶梯面上导纳的匹配 ,以及槽与中心互作用区边界场的连续和区配条件 ,获得了任意形状螺旋槽慢波结构的色散方程 :同时加工制作了一半圆形螺旋槽模型 。

一种新型圆弧形螺旋槽慢波结构的色散特性

本文提出了一种新型的大功率行波管慢波结构─—圆弧形螺旋槽系统；采用近似的场论方法，得到了该结构的色散方程；讨论了主模在其中的传播情况和系统结构参数变化对色散特性的影响．数值计算表明；螺旋角变小、圆弧角增大都对改善系统带宽有利．本文的结果为进一步研究和设计此类新型大功率行波管高频系统提供了理论基础．

慢波偏转的相速、同步电压及带宽

本文提出了螺旋形慢波线最佳带宽时的相速与电子速度之间的数量关系;指出偏转灵敏度最高时的加速电压并不是同步电压。

频扫天线波瓣指向角的温度修正方法分析

介绍了几种常用的温度影响频扫天线测角误差的消除方法,由于实验设备、条件的限制以及制作频扫天线等效慢波线的材料、形状有别,这些方法在工程应用中都难以采用。本文提出了一种工程上较易实现的慢波线膨胀系数测量修正法,该方法简单实用,且能满足雷达测角精度的要求。

相速跳变优化Ka波段梯形线行波管效率研究

相速跳变技术是通过改变慢波结构的尺寸,从而改变慢波结构中微波信号的相速度,使其与互作用过后的电子注速度实现再同步,重新激励起有效的注-波互作用,实现输出功率的进一步提高。本文利用CST计算了不同周期长度的慢波结构的色散特性和耦合阻抗特性,在此基础上利用粒子模拟(PIC)技术计算了注-波互作用。为进一步提高行波管的电子效率,将相速跳变技术运用到Ka波段带状注三槽梯形线慢波结构行波管中。结果证实:对于周期均匀的慢波结构构成的第一种行波管,在33GHz频点处最大输出功率为10.15kW,电子效率为10.36%;而对于由1段周期跳变的慢波结构构成的第二种行波管,在33GHz频率处输出功率为12.09kW,电子效率为12.34%;两者相比,电子效率提高了1.98%。

高效率X波段40W空间行波管的设计

作为卫星通讯系统所用的高增益、高功率微波放大器件,行波管的效率和线性是非常重要的。本文根据卫星通讯 的需要,给出了高效率X波段40W空间行波管的设计,并成功研制出了样管。