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C波段双间隙输出腔的理论分析和实验研究

专 业: 物理电子学
关键词: 高功率微波 双间隙输出腔 能量关系 高频特性 阻抗匹配
分类号: O46
形 态: 共 69 页 约 45,195 个字 约 2.162 M内容
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内容摘要


该论文对双间隙输出腔进行了理论分析和实验研究。

文中首先采用一维圆盘模型的大信号理论,把全部待求量都看作输出回路第一间隙入口处的相位的函数,分析了具有双间隙输出回路的一般规律,推导出两个间隙中的能量关系式。

然后进行编程计算,用曲线的形式形象地给出了各个变量与相位之间的变化关系,并对电场反相的双间隙输出腔作了详细的分析和研究。

接着又提出一种实际的电场反相的双间隙输出腔——分离腔结构。

为了进一步了解分离腔中反向π模场的高频特性,我们从麦克斯韦方程组出发,运用电磁场的匹配条件,推导出分离腔的色散关系及场分布表达式。

然后通过数值计算,研究了C波段分离腔的本征函数和本征频率,以及π模场的分布特性。

同时,还讨论了不同结构参数对分离腔的谐振频率的影响。

最后,我们用2.5维粒子模拟程序——卡拉特KARAT程序优化设计这种C波段双间隙输出腔,并通过具体结构参数的调试和冷测,研制出了中心频率为3.74GHz、有载品质因数为7的低Q值输出腔。

将该双间隙输出腔用于C波段高功率微波振荡器的实验研究中,最终在约3.78GHz的频率上产生了峰值功率大于300MW、底宽大于20ns的高功率微波……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1引言
1.2主要研究内容
第二章 双间隙输出腔的能量关系
2.1引言
2.2一般双间隙输出腔的理论分析
2.2.1基本假定
2.2.2感应电流的计算
2.2.3能量关系
2.3电场反相的双间隙输出腔
2.3.1单间隙的电子盘效率和电子效率
2.3.2双间隙输出腔的能量关系
2.3.3能量关系的计算
2.4本章计算方法的局限性
第三章 C波段分离腔的高频特性分析
3.1引言
3.2分离腔中角向对称TM模的场分量表达式
3.2.1分离腔的结构及求解区域的划分
3.2.2角向均匀TM模在各区的场分量表达式
3.3利用场匹配条件导出待定系数的关系式
3.3.1利用切向电场的匹配条件
3.3.2利用切向磁场的匹配条件
3.4分离腔角向均匀TM模的色散关系
3.4.1色散关系
3.4.2分离腔中角向均匀TM模的场分布
3.5 C波段分离腔的初步设计
3.5.1分离腔的谐振频率
3.5.2分离腔中的场分布
第四章 C波段双间隙输出腔的粒子模拟和优化设计
4.1引言
4.2分离腔的边耦合输出
4.3分离腔的中央孔耦合输出
第五章 C波段双间隙输出腔的实验研究
5.1引言
5.2匹配及阻抗变换器
5.2.1阻抗匹配的概念
5.2.2阻抗变换器及其基本工作原理
5.2.3渐变线阻抗变换器的分析
5.2.4直线式渐变线的综合设计
5.3双间隙输出腔的冷测与调试实验
5.3.1整体标定方法
5.3.2中央栅网的半径对谐振频率的影响
5.3.3间隙长度对谐振频率的影响
5.3.4低QL值双间隙输出腔
第六章 结束语
参考文献

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中图分类: > O46 > 数理科学和化学 > 物理学 > 真空电子学(电子物理学)

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