导读:本文包含了曲折波导论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:变宽度曲折波导,行波管,注-波互作用,下边带振荡
曲折波导论文文献综述
葛卫华,温瑞东,路志刚[1]（2018）在《W波段变宽度曲折波导行波管的研究》一文中研究指出为了进一步提高W波段曲折波导行波管的输出功率,本文给出了一种新的设计思路,即采用变宽度曲折波导作为行波管的慢波结构。不同于以往采用周期渐变技术提高输出功率,本文通过改变曲折波导的宽度,除实现功率的进一步提高外,还可以在一定程度上抑制下边带振荡。首先分析慢波结构的高频特性,给出抑制下边带振荡的物理机理,从而工作电压进一步提高,实现高功率输出;然后进行注-波互作用模拟计算,进一步验证方案的可行性。结果表明,与均匀宽度曲折波导行波管比较,变宽度曲折波导行波管在增益频带内,不仅输出功率显着增加,而且随着工作电压的进一步提升,不存在下边带振荡。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23）
师凝洁,李新义,许多,王禾欣,何腾龙[2]（2018）在《220GHz新型光子晶体曲折波导行波管的研究》一文中研究指出本文提出了一种工作于220GHz的新型光子晶体加载的双注曲折波导行波管,对行波管慢波结构的传输特性、色散特性、注-波互作用特性等进行了研究。光子晶体加载的双注曲折波导慢波结构显着增加了曲折波导慢波结构的空隙空间,为加工带来更大的便利;同时,使工作模式更加纯净;双电子注的采用,较相同注入功率条件下,获得了更充分的注-波互作用。通过对该慢波结构的优化调整,在220GHz获得了210W的输出功率,对应的增益和电子注效率分别16.3dB和5%。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23）
崔俊婷,易红霞,黄明光[3]（2017）在《叁级级联光子晶体曲折波导慢波系统的研究》一文中研究指出基于叁级级联模式,通过在漂移段采用切断方式、在预群聚段和辐射段采用光子晶体加载所需模式,利用CST对太赫兹波段光子晶体曲折波导慢波结构的高频特性作了模拟计算。计算结果表明:在f=225 GHz处,光子晶体加载曲折波导慢波结构有较平缓的色散关系,耦合阻抗为3.7Ω;当工作电压为13 kV、电流为56 mA、电子注半径为0.09 mm时,慢波结构在输入功率为5 mW情况下在f=225 GHz处具有30.4 d B的增益;与相同条件下的普通曲折波导慢波结构相比,频带显着变宽,输出功率增大1.4倍。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2017年06期）
王铁羊[4]（2017）在《曲折波导类行波管注波互作用的非线性分析》一文中研究指出真空电子器件在通讯领域有着不可取代的地位,而其中表现最为突出,应用最为广泛的当属行波管。人们通常会基于行波管结构中最能体现性能的部分——慢波结构来对行波管进行分类。在拥有宽频带特点的螺旋线行波管和拥有大功率容量特点的耦合腔行波管的基础上,研究人员提出了综合这两种行波管的特性的曲折波导行波管。经过多年的研究之后,人们对曲折波导行波管的研制过程中所涉及的设计、加工、测试等方面的认识日益深入,国内外各研究团队也已形成了较为成熟的研制流程。但由于对曲折波导行波管及对其进行加载之后的新型曲折波导类行波管注波互作用的研究仍在较为初级的阶段,研究人员在设计新的曲折波导类行波管时通常需要使用具有通用性的粒子模拟软件作为参照。而由于运算耗时较长,使用这类软件不利于缩短行波管的设计周期。因此,本文提出一种基于耦合腔级联模型的曲折波导类行波管互作用的非线性分析方法,在大幅缩短曲折波导类行波管设计周期的同时,为今后对曲折波导类行波管进行更为深入的理论研究奠定基础,也为其它新型行波管的理论提供一定的参考。本文研究了曲折波导类慢波结构的高频特性分析方法以及互作用分析方法,并将由此获得的程序计算结果与实验测试结果进行了对比,主要工作为以下几个部分:1.将每个电周期的曲折波导慢波结构划分为多个拥有不同传输特性的微波元件,采用等效电路模型求解曲折波导类慢波结构的高频特性。2.以耦合腔级联模型为基础,通过传输矩阵、相互之间存在一定耦合程度的电子运动方程以及场方程,获得一种曲折波导类行波管互作用的非线性分析方法。3.利用上述分析方法编写出包含界面的互作用非线性分析程序,并加入了保存计算结果、读取历史计算结果等实用功能。4.使用本互作用非线性分析程序对两支已进行过实验测试的曲折波导行波管进行分析,将分析计算结果与实验测试结果进行对比。对比表明该程序在保证运算速度的同时拥有较高的计算精度,验证了本互作用非线性分析方法的可行性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-04-01）
廖明亮[5]（2016）在《V波段曲折波导行波管及新结构的研究》一文中研究指出V波段是一个重要的大气衰减窗口。V波段行波管作为放大器件近年来在近距离保密通信、卫星通信和卫星对抗领域得到了世界范围内的广泛研究。相对于欧美、日本等国,我国对该频段的开发利用相对滞后。目前,国内已有20W量级采用螺旋线慢波结构的V波段行波管处于样管研制阶段,但是当频率上升到该频段后,螺旋线横向尺寸变得很小,线径很细,加工装配困难,功率容量急剧下降,散热不易,可靠性及环境适应性方面都存在诸多困难。所以,研究其他类型慢波结构的行波管以满足我国在该频段的应用需求显得极为迫切。慢波结构作为行波管的核心部件,是电子注与电磁波进行互作用并完成能量交换的通道,其性能直接决定了行波管的技术水平。本文从几种全金属、结构简单的慢波结构出发,重点介绍了开放式矩形栅波导和曲折波导,通过对比,结合实用性、可实现性、研制基础及技术积累,选择了曲折波导行波管及其新结构作为研究内容。曲折波导具有功率容量大、带宽较宽、机械强度高、结构易加工、可复制性强、散热性好等优点,且适合进行频率缩尺设计,工作频段可跨越厘米波直至太赫兹的多个波段,可作为一种大功率、宽带小型化的辐射源,应用于通信(含卫星)、电子对抗、雷达、制导、遥感探测等众多领域。本文在理论研究的基础上成功设计并制造加工出V波段曲折波导行波管,完成了实验研究,进行了小信号下的高频特性测试和大信号下的输出功率、带宽等测试;为了将行波管总效率提升到10%以上,设计加工了叁级降压收集极并完成了整管装配;为了获得更高性能,设计了叁种极具实用价值的新型曲折波导慢波结构并进行了小信号和大信号研究,可为后续改进型的V波段曲折波导行波管加工制造提供理论支撑。与常规结构相比,几种新结构在维持带宽的同时能显着提升输出功率。本论文的主要研究内容和成果总结如下:1.在理论研究的基础上完成设计并成功制造出V波段曲折波导行波管,进行了“冷测”和“热测”实验研究,在V波段获得了国内领先的5GHz带宽及大于30W的输出功率。2.为了将行波管总效率提升到10%以上,设计加工了叁级降压收集极并完成了整管装配,克服了10kV以上高电压、小体积、多收集极绝缘及散热问题,结合软件仿真及行波管制造经验公式计算,总效率可达到12.9%。3.为了提高输出功率,提出并设计了一种直角槽加载新型曲折波导行波管慢波结构,经高频特性和大信号注-波互作用特性研究发现,与常规结构相比,新结构不仅将整个5GHz带宽内的功率提高了30%,而且将行波管慢波结构长度降低了20%,单位长度增益更高。经计算,改进能量输出结构材料后可在V波段5GHz的带宽范围内获得大于50W的输出功率,满足宽带大功率应用的需求。4.为了降低工作电压,增加实用性和可靠性,同时简化结构以便加工,提出并设计了一种10.5kV工作电压的外矩形槽加载曲折波导行波管慢波结构,研究发现,与常规结构相比,新结构输出功率更高,可获得大于30W的功率及5GHz带宽,满足低电压宽带应用的需求。5.为了进一步提高曲折波导行波管的输出功率,提出并设计了一种内矩形槽加载曲折波导行波管慢波结构。经小信号仿真发现,新结构的耦合阻抗在工作频段高端不再下降,反而进入上升趋势,这一反常特性显着改善了常规结构中由于频率上升,耦合阻抗快速下降引起的互作用效率降低问题。经大信号仿真发现,该结构可在V波段4GHz的带宽内达到70W输出功率,5GHz的带宽范围内达到大于50W输出功率。同时由于增益增加,慢波电路长度可比常规结构减少1/3,满足大功率小型化的应用需求。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-10-13）
廖军鹏[6]（2016）在《短毫米波曲折波导行波管的研究》一文中研究指出短毫米波在高速数据传输、新型电子材料光谱、空间研究、医学、生物学、监控和遥感等领域有着巨大的应用潜力。近年来,毫米波频段的高功率微波源在上述领域中的应用极具吸引力。行波管具有高输出功率、高电子效率和高工作增益的特性,是短毫米波频段运用得最为广泛的真空电子器件之一。作为全金属结构,曲折波导具有坚固的结构和良好的热稳定性,这使得曲折波导在短毫米波频段具有制造成本低、机械强度高、功率容量高和频带宽的特点。此外,曲折波导的输入输出电路结构简单,采用微细加工技术制造的曲折波导行波管非常适合运用于短毫米波频段,因此本文主要研究短毫米波段的曲折波导行波管。本论文的主要工作包括以下四点:1、设计了具有大孔径电子注通道的140GHz曲折波导行波管,通过计算机软件对慢波结构的高频特性进行了分析,设计了行波管的传输系统,包括盒型窗、双曲圆弧渐变波导、截断衰减器,还设计了行波管的周期永磁聚焦系统。利用非线性软件计算了行波管的注-波互作用,最终设计的行波管在中心频率处具有85W的功率输出和42dB的增益。2、对设计的140GHz曲折波导行波管进行了实验测试,盒型窗结构在中心频率140GHz处的驻波系数小于1.1,整管在中心频率140GHz处,驻波系数为1.8。最终测得行波管在137GHz-144GHz频率范围内增益均在20dB之上,在中心频点140GHz处,饱和输出增益达到25dB。3、设计了220GHz曲折波导行波管,利用计算机软件设计了行波管的高频结构、盒型窗、双曲圆弧渐变波导、截断衰减器、电子枪和周期永磁聚焦系统。通过非线性软件计算行波管的输出功率在220GHz处达到61.74W,增益达到26.9dB。4、为降低行波管的工作电压,调研了非周期的角度对数曲折波导结构,通过新的方法计算其高频特性,为低电压行波管的研究提供了思路。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-01）
郭彍,魏彦玉[7]（2015）在《0.14THz新型曲折波导行波管的设计》一文中研究指出本文采用新型脊加载曲折波导慢波结构设计了0.14THz连续波行波管。高频特性模拟结果显示,在相同的结构尺寸下,脊加载曲折波导慢波结构具有比常规的曲折波导慢波结构更高的耦合阻抗。同时,大信号互作用模拟结果显示,脊加载曲折波导行波管能够产生更大的输出功率和增益。因此脊加载曲折波导是一种有潜力应用于短毫米波甚至THz源的新型慢波结构。(本文来源于《2015年全国微波毫米波会议论文集》期刊2015-05-30）
肖小义[8]（2015）在《曲折波导行波管互作用研究》一文中研究指出行波管是真空电子器件中最常见又必不可少的成员之一,经常被应用于军事装备系统中。慢波结构是行波管最核心的部件,慢波结构性能的好坏直接决定了整个行波管的性能。曲折波导慢波结构是一种新型的慢波结构,与传统的螺旋线结构和耦合腔结构相比,既具有螺旋线慢波结构的宽频带特性,又有耦合腔结构功率容量大的特点。目前对曲折波导的非线性互作用研究主要是通过叁维粒子模拟来实现的,但是该种方法计算较慢,设计周期长。本文旨在建立快速计算曲折波导慢波结构非线性互作用特性平台,简化设计步骤,缩短设计周期。本文以曲折波导互作用研究为课题,研究了等效线路模型,一维非线性互作用,二维非线性互作用等,主要研究内容分为以下叁个部分。1.以曲折波导慢波结构为研究对象,详细介绍了曲折波导等效模型的划分及如何等效,并得到等效电路的元件值。通过等效线路模型,从传输线理论出发,利用级联转移矩阵的方法,分析了曲折波导慢波结构色散、耦合阻抗、损耗、以及R/Q的值。另外还将等效电路的分析结果和常用的电磁仿真软件HFSS计算结果进行了比较,从而验证等效电路的可靠性。2.从拉格朗日分析出发,得到电子学方程、线路场方程、空间电荷场方程的表达式,建立起了一维非线性互作用理论。在Matlab中采用龙格库塔方法联立求解几个方程,得到计算曲折波导非线性互作用的一维程序。该程序能粗略估算曲折波导慢波结构的非线性互作用特性。3.为了提高程序计算精度,将耦合腔级联模型应用于曲折波导,建立了二维非线性互作用理论,并基于该理论在Matlab平台下编写程序FWGTWT。并将二维程序FWGTWT的计算结果和一维程序的计算结果、实验测试结果相比较。通过比较可以得到,FWGTWT计算得到的结果比一维结果更接近实际情况,这是因为一维线性理论中采用了很多近似关系,并且没有考虑磁场的影响。二维结果和实验测试结果相比较,输出功率大体相同,但是增益偏高,这是由于输入输出波导、盒形窗等的损耗造成的。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-01）
刘敏[9]（2014）在《可调谐自激振荡曲折波导振荡器的研究》一文中研究指出曲折波导的主要性能优势表现在:热耗散能力强、功率容量大、频带宽、结构整体性好、易于加工等,是一种全金属材质的慢波结构。在国内外对曲折波导慢波结构的应用做的大量研究中,包括曲折波导行波管放大器和曲折波导返波管振荡器等。各种加工工艺技术的提升,促进了曲折波导微波管向着更高频段发展。随着国内外专家学者的努力,已有多种不同输出性能的曲折波导振荡器问世。伴随对曲折波导振荡器的进一步研究,人们在原有基础上对其进行了多方面性能的优化,使其具有更大的带宽、增益和耦合阻抗,曲折波导慢波结构自身的性能优势促使本文提出将其作为基本慢波结构来实现多波段频率可调振荡器的设想。本文设计了一种简单的多波段频率可调振荡器,采用CST电磁仿真软件设计器件的冷腔结构,给出了色散和耦合阻抗曲线。对两端加载多层介质的曲折波导慢波结构进行粒子模拟,模拟电子注电压变化以及两端加载介质的内外移动对振荡器辐射频率的影响。本文的主要工作内容可概括为以下几点:1、研究微波管振荡器的发展现状和曲折波导慢波结构的具体应用,为本文振荡器结构的研究作理论基础。2、仿真计算了曲折波导慢波结构的色散和耦合阻抗,仿真分析了各结构参数变化对曲折波导慢波结构高频特性的影响,选取最佳的结构尺寸和合适的周期数目。3、研究了两端加载多层介质的曲折波导慢波结构的传输特性,将此结构作为频率可调振荡器的基本结构模型,分析了本文采用的两种频率调节办法。4、分析了振荡器的输出性能,包括振荡器的电压连续性、平均输出功率和效率。得出此种工作条件下电压调谐实现的是离散的频率调节,平均输出功率和效率随电压增大而增大。在介质结构向外移动时,振荡器输出功率和效率减小。并在该工作条件下对慢波结构周期数目变化对振荡器的输出性能影响做了简要仿真分析。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-04-10）
侯艳[10]（2013）在《曲折波导行波管的理论与实验研究》一文中研究指出行波管作为微波频段应用最为广泛的电真空器件，在毫米波雷达、通信、微波遥感、辐射测量、电子对抗等方面都具有非常广阔的应用前景。慢波结构是行波管的核心部件，它的性能优劣与行波管的技术指标息息相关，成为研究的热点和难点。同时，对行波管中注-波互作用的研究也是设计行波管的关键环节之一，电子注的调制以及与高频场的能量交换是在此过程中实现的，并且互作用的强弱也直接决定着行波管放大器的各种性能。因此，对慢波结构的探索和注-波互作用的计算在行波管放大器的设计中占有举足轻重的地位。传统的螺旋线行波管和耦合腔行波管在功率容量和工作带宽上存在矛盾。曲折波导行波管作为二者的折中，在实现大功率容量的同时，具有良好的带宽性能，并且可以采用微细加工技术来制造，克服了传统慢波结构加工难的问题。以上的这些特点使得以曲折波导慢波结构为核心的微型曲折波导行波管在毫米波、太赫兹波段成为很有潜力的一种大功率的小型辐射源，并且将在宽带毫米波通信领域具有很好的应用前景。本论文以曲折波导慢波结构为基础，从传输线理论出发，利用级联转移矩阵的方法，分析了曲折波导及其一系列变形结构的高频特性。等效电路理论的计算结果和常用的高频分析软件HFSS所得的模拟结果吻合。利用一维注-波互作用模型编写了曲折波导的注-波互作用计算软件，并利用此软件对3毫米波段对脊加载曲折行波管进行了设计，同时与实验结果进行了比较，证明此程序软件可以指导设计。为进一步提高计算精度，在一维互作用模型的基础上，采用等效模型的方法，将叁维曲折波导结构化为二维轴对称的盘荷波导模型，进行基础理论推导。论文主要的工作和创新点如下：1.完善了曲折波导慢波结构的等效电路理论。曲折波导具有非常复杂的边界条件，用场论的方法难以求解其高频特性。在充分考虑了弯曲部分和电子注通道存在的情况下，利用传输线转移矩阵的方法建立了曲折波导慢波结构的电路理论，模拟结果和理论分析具有很好的一致性。2.建立了单脊加载曲折波导慢波结构的等效电路模型，包括E面脊加载曲折波导结构和H面脊加载曲折波导慢波结构。对单脊加载曲折波导结构的等效电路做了数值计算，所得结果与常用的高频分析软件HFSS的模拟结果相吻合。3.提出了一种新的慢波结构：双脊加载曲折波导慢波结构。该结构具有功率容量大，耦合阻抗高等特点，并且与工作在相同频段的其他曲折波导相比，具有更大的横向尺寸。采用等效电路模型分析了它的高频特性，理论计算结果与HFSS的模拟结果一致。在此基础上，设计了工作在220GHz频段的行波管，建立了注-波互作用的叁维模型，分析了注-波互作用过程中的能量交换情况，给出了频率响应特性。4.为了提高功率容量和互作用效率，研究了一种新的慢波结构—渐变H面脊加载曲折波导慢波结构，并利用这个慢波结构完成了W波段行波管注波互作用电路的设计。粒子模拟结果表明该行波管具有较大的输出功率和较高的电子效率，为研制高效、高功率行波管奠定了基础。5.为了进一步改善增益性能和电子效率，提出了一种新的慢波结构—渐变双脊加载曲折波导，并利用该结构与带状电子注为基础，完成了140GHz频段行波管注波互作用电路的设计。粒子模拟结果表明该行波管管具有较大的输出功率和较高的电子效率，为研制高效、高功率行波管奠定了基础。6.采用MATLAB语言，编写了曲折波导类慢波结构的高频特性分析程序，并结合曲折波导类行波管的一维非线性互作用理论，建立了曲折波导类行波管的数值分析系统：FWTWT SUITE，利用该软件对加工装配的一只W波段E面单脊加载曲折波导实验管进行了初步计算和测试，实验测试结果与FWTWT SUITE计算结果比较表明：FWTWT SUITE在曲折波导行波管前期设计上，具有指导意义，大大节约了资源，缩减了费用，提高了设计效率。7.将传统的非线性注波互作用理论与等效电路理论结合在一起,建立了曲折波导行波管非线性注波互作用的改进模型。为了研究曲折波导行波管的空间电荷场，提出了用于研究曲折波导行波管空间电荷场的等效模型—盘荷结构，根据等效模型从理论上推导了曲折波导慢波结构空间电荷场。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-10-01）
曲折波导论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文提出了一种工作于220GHz的新型光子晶体加载的双注曲折波导行波管,对行波管慢波结构的传输特性、色散特性、注-波互作用特性等进行了研究。光子晶体加载的双注曲折波导慢波结构显着增加了曲折波导慢波结构的空隙空间,为加工带来更大的便利;同时,使工作模式更加纯净;双电子注的采用,较相同注入功率条件下,获得了更充分的注-波互作用。通过对该慢波结构的优化调整,在220GHz获得了210W的输出功率,对应的增益和电子注效率分别16.3dB和5%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
曲折波导论文参考文献
[1].葛卫华,温瑞东,路志刚.W波段变宽度曲折波导行波管的研究[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018
[2].师凝洁,李新义,许多,王禾欣,何腾龙.220GHz新型光子晶体曲折波导行波管的研究[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018
[3].崔俊婷,易红霞,黄明光.叁级级联光子晶体曲折波导慢波系统的研究[J].真空科学与技术学报.2017
[4].王铁羊.曲折波导类行波管注波互作用的非线性分析[D].电子科技大学.2017
[5].廖明亮.V波段曲折波导行波管及新结构的研究[D].电子科技大学.2016
[6].廖军鹏.短毫米波曲折波导行波管的研究[D].电子科技大学.2016
[7].郭彍,魏彦玉.0.14THz新型曲折波导行波管的设计[C].2015年全国微波毫米波会议论文集.2015
[8].肖小义.曲折波导行波管互作用研究[D].电子科技大学.2015
[9].刘敏.可调谐自激振荡曲折波导振荡器的研究[D].电子科技大学.2014
[10].侯艳.曲折波导行波管的理论与实验研究[D].电子科技大学.2013