隨機線路制造誤差對行波管小信號增益和相位的影響

行波管 羅 旺 電子科技大學(xué)物理電子學(xué)院

  借助于小信號理論,建立了用于求解小信號增益和相位的三階微分方程,并以V波段螺旋線行波管為例,就螺旋慢波電路參數(shù)在公差范圍內(nèi)外做細微變化時,對行波管小信號增益和相位的影響,得出了一些有用結(jié)論,這些結(jié)果為生產(chǎn)工藝上有效控制工藝參數(shù),提供了具有實際指導(dǎo)意義的參考。

  本文主要考慮在實際加工中,許多微小的不連續(xù)點不可避免地以微小系統(tǒng)或者隨機誤差的形式引入到行波管高頻線路內(nèi)。如今評估這些微小缺陷的影響變得越來越重要,隨著設(shè)計和制造的行波管其工作頻率擴展到數(shù)百GHz甚至THz頻率范圍,那時線路結(jié)構(gòu)的最小尺寸打到0.002mm數(shù)量級或者更小,但能達到的尺寸誤差很難小于上述值的1%。導(dǎo)致制造的行波管中增益和相位特性的變化過大,使得選擇一個合適的裝置變得困難。

  本文借助于行波管CAD技術(shù)的最新發(fā)展,利用利用仿真軟件數(shù)值求解的方法,以V波段螺旋線行波管為例,考察了螺旋慢波電路的夾持桿寬度、螺旋線內(nèi)徑、螺旋線厚度、螺距等幾個關(guān)鍵參數(shù)做公差量級的細微變化時,對行波管性能的影響進行了詳細分析,得出了一些有用結(jié)論。這對降低行波管加工成本和提高管子性能,具有相當(dāng)?shù)墓こ虆⒖純r值。

  結(jié)論

  陰極是電子源,是行波管的“心臟”,是行波管正常工作的前提。陰極若在管子中出現(xiàn)了任何方面的故障或者失效,導(dǎo)致的將是管子性能的嚴(yán)重下降甚至報廢。在雙模管批產(chǎn)的過程中,我們遇上了各種各樣的問題,有些是陰極組件本身的原因,有些問題的產(chǎn)生并不是陰極本身導(dǎo)致的,而是外圍的因素引起的,這些問題,大部分已經(jīng)找到問題的根源,得到解決,還有的問題,目前還沒有得出一個定論,或者說是一個合理的解釋,能讓陰極人和制管人都認(rèn)可的。

  不管怎樣,正是因為有了這些問題的出現(xiàn)和存在,讓我們在分析問題解決問題的過程中,水平得到一步步的積累和提高。目前,陰極組件在批產(chǎn)雙模管上的應(yīng)用日趨穩(wěn)定。