速调管双耦合孔输出腔外观品质因数的计算

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)中国科学院电子学研究所中国科学院高功率微波源与技术 作者:韩慧鹏

  提出了一种采用散射参数S 21曲线来计算速调管双耦合孔输出腔外观品质因数的方法。首先借助仿真软件CSTMWS 模拟计算了Toshiba 研制的速调管( E3736) 的具有双耦合孔输出腔的外观品质因数, 发现计算结果与文献数据一致; 然后对中科院电子所研制的S 波段、具有双耦合孔输出腔的外观品质因数进行了计算, 结果与冷测数据吻合, 从而证明了该方法的有效性。

  速调管输出腔的设计是整管设计的重要环节,其特性在很大程度上决定了整管的性能。输出腔的外观品质因数( Qext ) 反映了输出腔与外波导的能量耦合情况, 是输出腔的重要参数之一。对于只有一个耦合孔的输出腔, 通常采用反射系数相位法来计算其外观品质因数。该方法通过输出腔的反射系数相位的变化率来计算Qext。在该方法的基础上, 借助三维电磁场计算软件, 发展出了通过反射系数的相位􀀁频率曲线计算Qext , 以及采用群时延时间法来计算Qext 等方法。此外, 计算外观品质因数的方法还有功率传输法、功率反射法和驻波系数法等。

  为了提高功率容量, 速调管常采用双耦合孔输出甚至多耦合孔输出。本文针对双耦合孔输出腔的情况, 提出了一种通过散射参数S21曲线来计算其外观品质因数的方法。研究发现, 该方法可以有效地计算此类输出腔的外观品质因数。

3、结论

  本文首先阐述了通过散射参数S21曲线计算外观品质因数的方法, 其次借助CSTMWS仿真软件,计算了文献中给出的某L 波段多注速调管的双耦合孔输出腔的外观品质因数, 计算结果与文献给出的结果基本一致, 从而验证了该法的正确性。最后采用该法对正在研制的某S 波段单注速调管的双耦合孔输出腔的外观品质因数进行了计算, 计算结果与冷测结果相符。软件模拟和冷测实验表明, 该法是计算和测量具有双耦合孔输出腔外观品质因数的一种简便而可靠的方法。下一步的工作是研究具有多间隙多耦合孔输出腔的外观品质因数的计算方法。

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