針對高效率耦合腔行波管提出一種正向設(shè)計的初步方法, 可根據(jù)設(shè)計指標(biāo)對其慢波結(jié)構(gòu)進行快速的定量設(shè)計。其設(shè)計思想是在滿足帶寬內(nèi)的注波互作用同步條件的基礎(chǔ)上, 盡可能提高總阻抗。為此提出帶寬相速差之比參量來描述帶寬與同步的關(guān)系, 并以此參量和Curnow 等效電路模型分析了休斯型耦合腔慢波結(jié)構(gòu)的各個參量變化對帶寬和總阻抗的影響情況, 從而建立慢波結(jié)構(gòu)的正向設(shè)計過程; 使用這種設(shè)計方法, 針對給定的Ka 波段的耦合腔行波管參數(shù)指標(biāo)進行快速設(shè)計, 設(shè)計結(jié)果基本滿足指標(biāo)要求。

　　眾所周知, 行波管在衛(wèi)星、雷達、電子對抗、遙感等方面有著廣泛的應(yīng)用。螺旋線行波管和耦合腔行波管作為兩類最重要且常用的行波管, 具有不可替代的位置。目前螺旋線行波管的設(shè)計已比較成熟, 但是對于耦合腔行波管, 由于其慢波結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性, 尚未有快速、有效的正向設(shè)計方法見諸于報道。而慢波結(jié)構(gòu)的正向設(shè)計是耦合腔行波管正向設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié), 它決定電子槍結(jié)構(gòu)設(shè)計的難易和注波互作用的最終實現(xiàn)。

　　目前, 國內(nèi)耦合腔行波管慢波結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要還停留在經(jīng)驗和借鑒國外耦合腔結(jié)構(gòu)定性分析的基礎(chǔ)上, 極大地限制了耦合腔行波管創(chuàng)新發(fā)展和性能的提高。本文提出了一種耦合腔行波管慢波結(jié)構(gòu)的快速設(shè)計方法, 可以初步確定滿足要求的耦合腔慢波結(jié)構(gòu)尺寸。該方法是基于以下的設(shè)計思想, 即: 在滿足帶寬內(nèi)的注波互作用同步條件的基礎(chǔ)上, 盡可能提高總阻抗, 從而提高注波互作用效率。為此, 本文提出帶寬相速差之比 這一參量指標(biāo), 用于定量地描述帶寬同步狀態(tài)。帶寬相速差之比是指在設(shè)計要求的帶寬內(nèi), 最大相速差應(yīng)小于某個限定值, 從而保證整個帶寬內(nèi)的注波互作用同步, 這里用比值來建立帶寬與同步的聯(lián)系。因此, 本文的設(shè)計思路是帶寬相速差之比滿足要求的同時, 實現(xiàn)總阻抗最大。作為正向設(shè)計的初步探討, 本文主要考慮前向波放大問題, 對于返波振蕩等問題, 需要增加更多限制性條件,真空技術(shù)網(wǎng)(http://m.healwit.com.cn/)認為 這將在后續(xù)工作進行研究。

　　本文采用Curnow 等效線路模型對V 波段休斯型耦合腔慢波結(jié)構(gòu)進行研究 , 討論各個結(jié)構(gòu)參量變化對帶寬相速差之比和總阻抗的影響情況。并以此為依據(jù)設(shè)計了某一Ka 波段耦合腔慢波結(jié)構(gòu), 設(shè)計結(jié)果基本滿足要求。

　　本文通過研究休斯型耦合腔慢波結(jié)構(gòu)的參量變化對帶寬和總阻抗的影響, 提出了一種休斯型耦合腔慢波結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。并依據(jù)這種方法, 對某一Ka 波段的耦合腔行波管進行了快速設(shè)計。經(jīng)互作用程序驗證, 設(shè)計結(jié)果基本滿足指標(biāo)要求。由于只是高頻結(jié)構(gòu)的設(shè)計, 并沒有考慮互作用分布情況, 因此設(shè)計結(jié)果與指標(biāo)要求還有所差距。但是這種方法卻可以幫助設(shè)計人員對休斯型耦合腔行波管慢波結(jié)構(gòu)進行快速設(shè)計, 從而節(jié)省大量時間。對耦合腔行波管的設(shè)計工作也具有一定的指導(dǎo)意義。