1 内蒙古科技大学 理学院, 内蒙古 包头 014010
2 安徽蚌埠学院 机电系, 安徽 蚌埠 233030
3 中国科学院 电子学研究所, 北京 100190
设计了外Q值较小, 工作于高阶横磁TM310模的X波段速调管单间隙同轴输出谐振腔。用微波等效电路理论计算了高阶横磁TM310模情形六个漂移管的等效间隙中心位置, 由此计算腔内等效间隙中心到输出波导内横向膜片的等效长度。以MATLAB编程计算得到同轴谐振腔TM310模式加载矩形波导滤波器输出回路的间隙阻抗, 其结果与传统冷测模拟法计算结果吻合。验证了等效长度计算方法的正确性, 用于圆柱腔基模的传统微波等效电路理论能用于分析同轴谐振腔高阶横磁模式输出回路, 且比传统的冷测模拟法及场分析法更为快捷。
微波等效电路 间隙阻抗 同轴谐振腔 TM310模式 冷测模拟法 microwave equivalent circuit gap impedance coaxial resonant cavity TM310 mode cold test simulation
1 内蒙古科技大学 理学院, 包头 014010
2 内蒙古科技大学 信息学院, 包头 014010
3 中国科学院 电子学研究所, 北京 100190
以微波传输线等效二端口网络模型等效电路理论近似分析了含有横向电感膜片矩形波导的结构。计算发现，矩形波导内置一对膜片时膜片的宽度会影响散射参数的相位和振幅，而膜片放置的位置对散射参数的幅值及带宽没有影响。根据微波无反射传输的条件，研究了微波矩形波导内置两组横向电感膜片结构的转移矩阵。采用Matlab编程计算，得到在插入衰减最小时两组膜片在波导中的最佳间距。等效电路理论计算结果与用CST软件仿真的结果相符。研究发现，在膜片间距取最佳值时，两种方法得到的相对带宽差值仅为0.59%。with transverse inductive diaphragms3
矩形波导 电感膜片 传输矩阵 插入衰减 带宽 rectangular waveguide inductive diaphragm transmission matrix attenuation of insertion bandwidth
1 内蒙古科技大学 理学院， 内蒙古 包头 014010
2 内蒙古科技大学 信息学院, 内蒙古 包头 014010
3 中国科学院 电子学研究所， 北京 100190
设计了速调管的单间隙和双间隙圆柱同轴腔高阶TM310模式输出回路。为降低外输出腔的外观品质因数和增加腔内工作模式电磁场的均匀性，采用了在输出孔处腔内侧位置设置轴向短路金属线的措施。由等效电路理论分别计算了它们加载空矩形波导TE10基模时，腔内漂移管中心位置处的等效间隙阻抗及对应的输出带宽。计算模拟发现，与单间隙腔相比，双间隙腔具有较大的间隙阻抗及带宽。
双间隙同轴腔 高阶TM模 耦合槽 等效间隙阻抗 double-gap coaxial cavity high-order TM mode coupling slot equivalent gap impedance
1 中国科学院 电子学研究所, 北京 100190
2 中国科学院 研究生院, 北京 100039
3 内蒙古科技大学 理学院, 内蒙古 包头 014000
采用高次模同轴输出腔结构和双间隙耦合谐振腔电路结构是提高速调管频率、功率和带宽的两个重要方式。将这两种电路形式相结合，利用等效电路法推导了滤波器加载双间隙耦合输出回路的间隙阻抗实部计算公式。通过等效电路分析和3维电磁场计算软件模拟，研究了降低高次模式双间隙耦合输出回路外观品质因数的方法。最终设计加载滤波器使得输出回路模型带宽达到9.7%。
高次模 双间隙腔 间隙阻抗 滤波器加载 high-order mode double gap cavity gap impedance loaded filter
1 中国科学院 电子学研究所, 北京 100190
2 中国科学院 研究生院, 北京 100049
3 内蒙古科技大学 理学院, 内蒙古 包头 014000
以微波传输线理论和谐振腔等效电路理论为基础, 分别对速调管滤波器加载谐振腔输出回路的间隙阻抗实部和端口群时延公式进行了推导, 通过简化两公式的比值因子, 得到了利用端口群时延特性来分析输出腔间隙阻抗-频率特性的原理和方法。利用3维电磁计算软件CST分别对X波段和Ku波段两个滤波器加载输出回路进行模拟计算, 结果表明:群时延时间法与其他已有方法计算结果一致, 验证了此方法的正确性。基于模拟计算软件强大的后处理功能, 群时延时间法使速调管输出回路的计算步骤更加简捷直观。
输出腔 群时延时间 间隙阻抗 滤波器加载 高频电路 output cavity group delay time gap impedance filter loaded high frequency circuit
1 内蒙古科技大学 数理生学院,内蒙古 包头 014010
2 中国科学院 电子学研究所,北京 100080
研究了高频段微波同轴谐振腔高阶横磁模式TMn10的系列相关参数,发现对于确定的工作频率,可以根据器件功率的大小与工作环境的不同而比较自由地选择谐振腔的横截面尺寸及TMn10模式的阶数,即在较高频率下,可以采取较大横截面的腔体以便提升功率。根据计算所得的模式图,调节腔体尺寸和选择工作模式阶数,使工作模式与其相邻的模式有较大的模式间隔以增加带宽,并且获得较大的特性阻抗。编程理论计算的大量结果与用高频电磁场软件ISFEL 3D仿真的结果吻合较好。
微波同轴谐振腔 高阶横磁模式 特性阻抗 速调管 microwave coaxial cavity resonator higher-order transverse magnetic mode characteristic impedance klystron
1 中国科学院,电子学研究所,北京,100080
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
3 内蒙古科技大学,数理系,内蒙古,包头,014010
由于实验无法准确测量螺旋带上的面电流分布,在详细比较理论分析与软件模拟异同的基础上,应用3维电磁场计算软件HFSS研究了螺旋带相对宽度与面电流分布的关系.研究表明:螺旋带相对宽度越大,面电流分布越不均匀;当Floquet边界的相位移为90°时,面电流分布最不均匀;面电流分布的均匀性假设在不同频率下有不同的准确程度.
带状螺旋线 面电流 色散 耦合阻抗 相位移
1 中国科学院电子学研究所,北京,100080
2 内蒙古科技大学数理系,内蒙古,包头,014010
3 中国科学院研究生院,北京,100049
用FORTRAN语言编程计算了微波圆柱同轴谐振腔TM工作模式的系列关**数.给定合适的几何结构参数范围与模式参数范围,就可快速算出同轴腔内所有可能存在的腔体尺寸、本征频率、纵向电场强度极大值的位置对应的半径以及该位置处的特性阻抗.这样,设计者就可以根据特定的需要,从计算出的大量结果中选取符合要求的结构参数,为下一步仿真和实验提供依据,减少了设计初期冗长反复的仿真模拟和试错实验.用3维电磁场软件ISFEL 3D对计算结果进行仿真发现:计算结果与仿真结果有很好的一致性,说明自编程序的计算结果可以作为多注速调管谐振腔设计的优选或优化数据库,可以提高其设计的准确性和效率.
微波同轴圆柱谐振腔 高阶TM模式 数据库 特性阻抗 多注速调管 Cylindrical coaxial cavity resonator Higher order TM mode Characteristic impedance Database Multi-beam klystron
