應用于微波管的微帶型曲折線慢波結構的理論研究.pdf

1、微波管作為大功率和高頻率的電子器件，在雷達、電子對抗和通信等方面獲得了廣泛的應用。慢波結構是行波管的重要組成部分，是傳播電磁波并使電磁波與電子注發(fā)生相互作用的部件。慢波結構有螺旋線、耦合腔、梯形線、折疊波導等多種結構形式。隨著雷達和通信系統(tǒng)工作頻率的提高，微細加工技術的發(fā)展為微波管的小型化和微型化提供了廣闊的前景。微帶型慢波電路是一種平面型電路，制造工藝相對簡單、成本低，適合大規(guī)模生產，對于實際應用具有重要的意義。 隨著計算

2、機軟件技術的發(fā)展和計算機速度的提升，計算機模擬仿真技術在微波管設計中得到廣泛的應用，世界上許多國家都積極發(fā)展計算機輔助設計技術，利用電子計算機來精確模擬微波管中電子與高頻場的相互作用，與必要的實驗相結合，可節(jié)省大量的設計時間，縮短研制周期。 論文根據J.A.Weiss的理論，研究了應用于微波管的微帶型曲折線慢波結構的工作原理及電磁波在其中傳播的特性，如色散特性、耦合阻抗和損耗特性等，分析推導出相關的理論公式，并利用Mat

3、hcad軟件編制計算程序根據分析結果繪制出理論曲線。 論文利用大型電磁場軟件MAFIA和微波工作室對介質板支撐的單面微帶型曲折線慢波結構進行模擬，利用周期性邊界條件對單個周期進行研究，分析其場分布特性，計算了單個周期相移與諧振頻率的關系，并繪出色散特性的模擬曲線，與理論結果進行比較，兩者基本一致。研究了用電磁場仿真軟件計算微帶型曲折線慢波結構耦合阻抗的方法，通過公式法計算并做出其耦合阻抗的特性曲線，對微帶型慢波電路中的損

4、耗特性及S參數也進行了模擬分析，發(fā)現在高頻段端口的傳輸反射特性較差。通過改變慢波系統(tǒng)的結構參數如微帶的厚度、微帶的寬度和支撐介質的厚度等，研究分析了對其色散特性、耦合阻抗和傳輸損耗特性的影響，通過改變微帶寬度與微帶間隙的比值，可以提高工作頻率，改善其色散特性：在小尺寸情況下，工作頻率得到大幅提升，色散曲線也得到明顯的改善。 論文將計算機模擬方法應用于其它的慢波結構中，如介質桿支撐的微帶型曲折線和葉片加載波導型慢波結構，對其冷