大功率宽带速调管输出窗地研究.pdfVIP

大功率宽带速调管输出窗的研究 王香君 微波器件与技术研究发展中心 摘要：本文介绍了大功率宽带速调管输出窗的结构，分析了输出窗击穿的原因，对实际应用的输出窗采用 了模拟软件计算驻波比，并分析该窗在使用过程中偶尔有击穿的原因。 关键词：输出窗;驻波比;窗片;二次电子倍增效应 中国科学院电子学研究所2006年青年学术交流会 电，产生很高的场强，也会造成击穿。 此外，窗片本身有缺陷，如表面有尖刺或内部有杂质、气孔，也会造成场强集中，发生击 穿。 窗上的应力有机械应力和热应力两种，机械应力是由于封接不合理或窗和外部波导系统 连接时配合不好而产生的。主要问题是热应力，当窗中心到边缘的温度梯度造成的张应力超 过介质的机械强度时，窗就会裂开，这种裂缝一般从边缘通过窗的中心。微波窗上的热，除 了由介质损耗和封接处电阻层的损耗产生外，主要是由二次电子倍增效应产生的，后者是前 者的20—50倍，是造成窗片损坏的主要原因。 因此，通过选择高质量的窗片，在测试线路中装上保护装置，抑制二次电子倍增等手段 能够达到较为合理的设计，可以避免窗漏而损坏速调管。 3输出窗实际应用 图1是盒型窗的一个实际结构： ▲ 黔 图1盒型窗的实际结构图 该窗是根据解剖国外速调管输出窗的结构，模拟设计出来的，窗片的厚度大于两侧圆波 导的长度，和一般的盒型窗有一定的区别，是盒型窗中非常独特的一种。深入研究这种结构 上有所突破的盒型窗，为我们以后设计盒型窗提供了一定的理论依据。 由于窗片的厚度大于两侧圆波导的长度，在理论计算中的简化条件和等效条件就不再适 用，因此利用公式计算会非常复杂。而利用计算机，采用软件模拟就非常的简单易行。 图2是采用了HFss模拟了该输出窗： 图2}IFSS模拟输出窗的结构图 王香君：大功率宽带速调管输出窗的研究 驻波比的计算结果如图3： 、L +一一…～ —、 ＼L{ 1～ ＼} ＼、 }＼ K {【{＼ 、F 1．08 ’ X。——7 ‘—寸～1～{一。一～ ＼ X ^鬯O％，再乏C茁乏，”， …一，一≮i。 ． j’ 、＼