隨機線路制造誤差對行波管小信號增益和相位的影響

2015-02-13 羅 旺 電子科技大學物理電子學院

  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在公差范圍內外做細微變化時,對行波管小信號增益和相位的影響,得出了一些有用結論,這些結果為生產工藝上有效控制工藝參數,提供了具有實際指導意義的參考。

  本文主要考慮在實際加工中,許多微小的不連續點不可避免地以微小系統或者隨機誤差的形式引入到行波管高頻線路內。如今評估這些微小缺陷的影響變得越來越重要,隨著設計和制造的行波管其工作頻率擴展到數百GHz甚至THz頻率范圍,那時線路結構的最小尺寸打到0.002mm數量級或者更小,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技術的最新發展,利用利用仿真軟件數值求解的方法,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、螺旋線內徑、螺旋線厚度、螺距等幾個關鍵參數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,得出了一些有用結論。這對降低行波管加工成本和提高管子性能,具有相當的工程參考價值。

  結論

  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了任何方面的故障或者失效,導致的將是管子性能的嚴重下降甚至報廢。在雙模管批產的過程中,我們遇上了各種各樣的問題,有些是陰極組件本身的原因,有些問題的產生并不是陰極本身導致的,而是外圍的因素引起的,這些問題,大部分已經找到問題的根源,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可的。

  不管怎樣,正是因為有了這些問題的出現和存在,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,陰極組件在批產雙模管上的應用日趨穩定。