带状注印制型变形矩形螺旋线行波管研究

Printed microstrip helix TWT is one of the complanation, miniaturization traveling wave tube's developing directions that are immensely significant. It also has a preferably application prospect for the military electronic system and millimeter wave communication. However, no in-depth study has been made on this kind of traveling wave tube whether domestic or abroad. This project puts forward a assumption of the sheet-beam printed deformation rectangular helix TWT, which includes the through research of the overall characteristics of the printed deformation rectangular helix TWT, and we will establish the high frequency characteristics theory of printed deformation rectangular helix slow-wave structure, carry out the related experimental research, process and product the slow-wave structure model and input/output coupling structure for test, and do experiments for the high frequency characteristics of the slow-wave structure to verify the correctness of the theory (W band: 80-100GHZ); Further research will been done for the interaction of the sheet-beam and slow-wave structure inside the printed helical traveling wave tube, using three dimensional particle simulation method to observe and analyses the interaction physical process, then design a printed deformation rectangular helix millimeter wave traveling wave tube (working frequency: 80-100GHz, output power: 30W). This project is the expansion and deepening of our preparation work before, and its implementation may play a positive role in promoting the development of the planar miniaturization traveling wave tube.

印制型微带螺旋线行波管是平面化、小型化行波管的一个非常重要的发展方向之一，其在军用电子系统及毫米波通信等方面都具有较好的应用前景。但是，目前对此类行波管，无论国内还是国外都处于探索之中。本项目提出带状注印制型变形矩形螺旋线行波管的设想，深入分析印制型变形矩形螺旋线行波管的整体特性；建立印制型变形矩形螺旋线的高频特性理论，开展相关实验研究，加工制作出慢波线测试模型和输入输出耦合结构，并进行高频特性测试，验证所得理论的正确性（W波段，80-100GHz ）；进一步开展印制型变形矩形螺旋线行波管内带状电子注与波的互作用研究，采用三维粒子模拟手段来观察和分析互作用的物理过程，设计出印制型变形矩形螺旋线毫米波行波管（频率：80-100GHz，输出功率30瓦）。本项目是我们前期工作的扩展和深入，其实施对平面型小型化行波管的发展起到积极的推动作用。

印制型微带螺旋线行波管是平面化、小型化行波管的一个非常重要的发展方向之一。本项目提出带状注印制型变形矩形螺旋线行波管的设想，并针对印制型框—杆行波管进行了深入研究，得出了印制型变形矩形螺旋线行波管的整体特性。首先，采用多导体传输线方法研究了自由和印制型框—杆慢波结构的高频特性理论，包括色散和耦合阻抗特性，接着结合带状电子注设计了印制型变形矩形螺旋线行波管，进一步研究管内带状电子注与波的互作用研究情况，采用三维粒子模拟手段来观察和分析互作用的物理过程，设计出印制型变形矩形螺旋线毫米波行波管（频率：80-100GHz，输出功率30瓦）。最后，设计并加工制作出慢波线测试模型和输入输出耦合结构，开展相关实验研究测试了慢波结构的高频特性和传输特性，验证了所得理论的正确性。同时本项目还开展了矩形类慢波结构的理论和行波管的建模和非线性理论进行了研究，设计出了矩形螺旋线行波管和脊加载矩形栅结构的慢波特性。本项目是我们前期工作的扩展和深入，其实施对平面型小型化行波管的发展起到积极的推动作用。