耦合型圆柱同轴谐振腔加载波导滤波器输出回路

速调管在雷达、通信和加速器等领域应用广泛,其高频系统输出腔的特性对于整管功率、效率、带宽和稳定性有重要的影响。采用圆柱同轴谐振腔及其高阶TMn10模式是高频和高功率多注器件新的措施之一，因为给定工作频率时，可以按器件功率与工作环境的不同比较自由地选择同轴腔体横截面的尺寸和谐振模式的阶数。采用双间隙耦合型谐振腔重叠模工作方式和波导滤波器结构可增加速调管的输出功率和带宽。按频率、功率和和带宽等要求设计集总参数电路，进行归一化分析和优化，再由滤波器理论将集总参数电路变换为分布参数元件，然后通过频率变换和阻抗变换反归一化过程得到实际元件的结构和尺寸。以优化结果预测高频软件模拟参数的取值范围，在模拟结果中逐点提取关键位置的电磁场值，计算一些重要的特性参数：分析腔体侧壁耦合孔的尺寸、输出矩形波导滤波器膜片的位置和尺寸对于等效间隙阻抗矩阵、驻波比及输出带宽的影响，研究影响器件功率容量和稳定性的因素。

耦合型圆柱同轴腔高阶横磁模式TMn10通过腔体侧壁孔径加载波导滤波器的TE10基模是一种完全新颖的研究内容。给定工作频率时，同轴腔腔体横截的内外半径b、a和横磁TMn10谐振模式的阶数n可以按照器件功率的大小及工作环境的不同而自由地调整选择，这就使得腔体在高频段不至于太小，或在低频段不至于太大。采用双间隙耦合型腔体结构能够有效降低单一间隙上电压，它在带宽和功率容量方面优于单间隙输出腔。. 按频率、功率和和带宽等要求设计集总参数电路，以软件模拟优化结果预测高频软件模拟参数的取值范围。计算分析了腔体侧壁耦合孔的尺寸、输出矩形波导滤波器膜片的位置和尺寸对于谐振频率、等效间隙阻抗矩阵及输出带宽的影响，研究影响器件稳定性的因素；按优化模拟结果模型设计图纸加工了实物器件。