翼形环圈慢波线行波管设计

本文首次介绍了翼形环圈慢波形波管结构。在一支２ｃｍ高占空比的行波管中介绍了它的热设计优势以及高频性能方面的优势。其高频性能达到了国际领先水平。     

行波管慢波系统的新进展—全金属慢波结构

作为大功率，中等带宽行波管用慢波线，全金属慢波系统具有突出的优越性，尤其适合在毫米波行波管中的应用。本文论述了各种新型全金属慢波结构的发展动态，着重介绍了螺旋槽慢波线的基本理论，提出了在我国开展这一领域研究的必要性。     

S波段5kW环圈行波管

本文介绍环圈结构的特性和整管的设计。所研制的Ｓ波段环圈行波管在２．３－２．７ＧＨｚ频率范围内脉冲功率大于５．５ｋＷ，饱和增益大于３９ｄＢ，电子效率大于２０％。该管的性能参数和尺寸满足了技术指标的要求。     

耳型折叠波导慢波结构W波段行波管

毫米波行波管具有大功率、宽频带、高增益等特点，广泛用于雷达、高速通信、电子对抗等现代军事装备中。为提高折叠波导耦合阻抗并考虑工程应用性，提出一种耳型折叠波导新型慢波结构。与常规矩形波导相比，工作频带内耦合阻抗提高30%以上，损耗降低10%。研制的耳型折叠波导W波段行波管，在工作电压21.9 kV，电流210 mA，占空比为5%时，10.8 GHz带宽内输出功率大于192 W，峰值功率达278 W，电子效率和增益分别达到6.3%和44.6 dB，行波管工作稳定。     

环圈行波管设计新进展

本文介绍了环圈行波管设计上的新方法。用这种方法,使频率从2.0～2.5GHz获脉冲输出功率12kW及平均输出功率600W。平均输出功率比国外报道L波段极限400W的水平还高出200W。     

X波段环圈结构行波管研究

详细研究了环圈结构的高频特性和返波振荡特性.通过MTSS仿真计算得出:相同尺寸时，环圈结构基波耦合阻抗远高于螺旋线基波耦合阻抗；在10.65 GHz处，环圈结构饱和增益比螺旋线饱和增益高10.28 dB；在10 GHz处，环圈结构的起振电流比螺旋线起振电流高2.35 A，起振长度为53 mm.仿真结果表明，X波段内环圈结构和螺旋线的起振电流随着频率的升高而降低，环圈结构的起振电流和起振长度为螺旋线的起振电流和起振长度的两倍以上；使用CST仿真分析得出了环圈结构中的圈宽度和圈高度对环圈高频特性影响的一般规律.文中结果表明环圈结构性能优良且不易起振，在大功率行波管中具有广阔的应用前景.     

行波管慢波结构抗振可靠性研究

慢波结构为行波管的核心部件之一。为了评价行波管的慢波结构振动可靠性,整合了慢波结构有限元分析和简化模型的数学推导,得到了慢波结构的固有频率和振型,再研究慢波结构电性能与结构尺寸的关系,以及自然振动频率公式的内在联系。最后,比较分析西者的关系,从主动避振的角度,提出了优化慢波结构的设计方法。以提高产品的抗振性能。     

用于行波管螺旋慢波组件的挤压新方法

在螺旋慢波结构行波管制作中，螺旋慢波组件冷挤压是其中工序之一。本文提出了一种用于行波管螺旋慢波组件的挤压新方法并自制了相应的冷挤压设备样机。该设备可以用于以弹压法制作行波管的螺旋慢波结构，能够满足行波管的工艺要求，所制作慢波组件在一致性上有所提高。     

V波段微带线行波管慢波结构的设计

提出了一种新型的微带线慢波结构。与传统的N型微带线慢波结构相比,新型结构具有相速值较小、工作电压低、功率大、耦合阻抗高等特点。利用HFSS和CST分别对此结构在V波段进行高频特性、传输特性和注-波互作用仿真,得出在60GHz频点耦合阻抗大于20Ω,在55~63GHz频段内VSWR<1.5;当输入功率为100mW时,并且带状电子注的电流和电压分别工作在100mA和5kV的条件下,该行波管慢波结构的最大输出功率为115W,平均互作用效率为14.6%,瞬时3dB带宽为5GHz(56~61GHz)。     

适用于Ka波段圆形电子注行波管的半圆形卷绕微带线慢波结构

提出了一种基于开槽介质基底的卷绕微带线慢波结构.由于金属曲折微带线印制在介质基底的半圆形槽中,这种卷绕微带线慢波结构非常适合圆形电子注行波管,从而使得采用这种新型慢波结构的行波管可以利用传统的周期永磁磁场进行聚焦.文章对提出的卷绕微带线慢波结构的色散特性,耦合阻抗,传输特性及注-波互作用进行了分析.和传统的平面微带线慢波结构相比,提出的卷绕微带线慢波结构具有更低的相速、更弱的色散和更高的耦合阻抗,从而使得其适合于低电压、宽频带、小型化的毫米波行波管.将同步电压及直流电流分别设置为6 550 V及0.1 A的情况下,基于该卷绕微带线慢波结构的Ka波段行波管在35 GHz处能够输出42.32 W的功率,对应增益为26.26 dB,且均匀聚焦磁场只需0.4 T.     

W波段带状注耦合腔慢波结构行波管的设计与冷测

对W波段三槽梯形线耦合腔慢波结构(包括大功率输入输出耦合器和射频窗)的加工和冷测进行了研究。此慢波结构由一个矩形波导耦合器馈电,该耦合器由放置在输入腔短边上的三阶阶梯变换矩形波导组成。首先,利用仿真方法研究了慢波结构的色散、互作用阻抗、传输特性和注-波互作用。结果表明,采用三槽梯形线耦合腔慢波结构的行波管能够在91~96 GHz的频率范围内提供大于1000 W的饱和输出功率,并且在94 GHz频点,饱和输出功率最大,可以达到1125 W。其次,采用高精度数控铣床加工出三槽梯形线慢波结构,并将其固定在非磁性不锈钢外壳中。文中给出了带有耦合器和射频窗的三槽梯形线慢波系统的测试结果,表明在90 GHz到100 GHz的频率范围内,S11<-10 dB。因此,三槽梯形线慢波结构在W波段大功率行波管方面具有应用前景。     

新型慢波系统毫米波行波管研究

研究了三种新型的曲折波导慢波系统,分别是曲折双脊波导、脊加载曲折波导和矩形槽加载曲折波导。给出了其高频特性的理论和仿真结果。然后介绍了基于常规曲折波导和脊加载曲折波导慢波系统的Ka 波段行波管的实验结果。     

S波段50KW脉冲功率行波管

本文阐述了S波段50kW荫影栅栅控脉冲功率行波管(649)的研制,着重阐述了环杆结构。给出行波管性能参数的实际数据以及产生和设计考虑四种高频振荡及解决措施,尤其在枪区振荡引起非正常频谱。实验证明环杆结构在高功率下应用的可行性。     

螺旋线慢波结构损耗特性研究

本文采用了与其他作者不同的理论模型和计算方法,对螺旋线慢波结构损耗准确的理论分析,考虑了介质夹持杆,管壳和螺旋线金属电导率对损耗的影响。在ＨＰ８５１０矢量网络分析仪上对两种结构的损耗进行了测量,并对螺旋线与能量耦合器之间的阻抗失配引起的误差进行了修正。理论结果与测量结果有较好的一致性。     

螺旋线行波管慢波结构散热性能的发展现状

行波管是一种具有宽频带的微波管,它自发明以来已有60多年的历史,至今仍广泛应用于通信、雷达系统和电子对抗。随着卫星通信技术的快速发展,对高性能的大功率行波管的需求越来越迫切,而大功率伴随着更高的热损耗,因此,对其散热性能的研究是一项重要的工作。国内外专家学者对此做了大量的研究,本文综合叙述了目前行波管慢波组件材料和结构、组装方式以及接触热阻的研究现状,并总结了一些散热性能的评价方法。     

S、C、X波段螺旋线慢波结构的宽频带行波管研究

为满足现代信息化战争对宽带行波管的需求,对S、C、X波段螺旋线行波管慢波结构的性能进行了研究分析.为适应宽频带要求,选用了带有T形加载翼片以及品形氮化硼夹持杆的螺旋线慢波结构;通过采用动态速度渐变技术,得到了较高的电子效率,并根据仿真计算结果成功研制出了S、C、X波段螺旋线行波管样管.     

耦合腔行波管慢波结构的工作模式及其特性

耦合腔行波管慢波结构可工作于三种不同模式：正常模、简并模和反向模。应用改进的等效电路法计算了正常模腔通带和槽通带。求得的简并模耦合槽张角与实验值相符。最后讨论了反向模耦合腔行波管诱人的特点。     

Ka波段低电压悬置双微带曲折线慢波结构的设计与测试

提出了一种悬置双微带曲折线慢波结构,介质基板悬置于封闭金属腔内,基板上下表面各镀有一条金属曲折线结构。该结构具有双电子束通道,电磁波具有对称的分布,因此,电磁波可以通过上下腔体与两束带状电子束互作用。通过仿真软件分析了其高频特性,设计工作电压和电流分别为2050 V和0.2 A,PIC仿真结果表明,在36 GHz处最大输出增益为26 dB,具有8 GHz的3-dB饱和功率带宽。实验测得该慢波结构反射损耗低于-10 dB,同时分析了慢波结构制备过程中影响传输损耗的主要因素。     

Ka波段毫米波耦合腔慢波结构高频特性的实验研究

通过对Ka波段毫米波耦合腔慢波结构进行的实验研究,对比了在两种较典型的色散情况下所对应的高频特性的差异,并进一步探讨了耦合腔慢波结构在不同色散情况下所对应的高频特性的基本规律,最后还列举了进一步改进耦合腔慢波结构高频特性的有效途径,可以为今后的设计工作提供必要的参考。     

螺旋线行波管慢波结构热特性计算专用软件开发

针对行波管慢波结构热分析的必要性,介绍了螺旋线慢波结构的热产生机理,结合ANSYS软件设计了可对不同翼片加载和不同形状夹持杆的螺旋线慢波结构进行热特性分析的专用仿真环境。利用该仿真环境,用户可以在不掌握ANSYS软件的情况下对螺旋线行波管慢波结构的热特性进行模拟计算。