【正文】 分析，考慮到實際的加工需要，得到實際情況下的盒形窗模型 高頻輸出窗的形式是多種多樣的，盒型窗是將一個圓盤介質(zhì)片密封在截面相同的圓波導(dǎo)中，兩端通過轉(zhuǎn)換和矩形波導(dǎo)相連。 參考文獻 .......................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 圓 波導(dǎo)尺寸 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 課題的內(nèi)容 ........................................................................................................ 3 第 2 章 盒型輸出窗的理論分析 ................................................................................. 4 引言 .................................................................................................................... 4 常規(guī)盒型輸出窗等效電路理論分析 ................................................................ 4 盒型輸出窗的設(shè)計步驟 ..................................................................................... 9 第 3 章 盒型輸出窗的模擬計算與分析 ................................................................... 10 常規(guī)盒型輸出 窗的設(shè)計 .................................................... 錯誤 !未定義書簽。微波仿真軟件 CST 為德國 CST 公司開發(fā)的高級無源濾波器件及天線仿真軟件包，能仿真多種微波真空器件，給出 S 等參量。而在各類毫米波真空器件中大多采用以波導(dǎo)為接口的輸出窗結(jié)構(gòu)。輸出窗的作用是隔絕真空器件內(nèi)部的真空和大氣的連接，但不妨礙微波功率的傳輸，這就要求輸出窗的設(shè)計必須滿足一定的能量傳輸要求。本課程設(shè)計以 CST 軟件為基礎(chǔ)，設(shè)計理想模型并仿真，最后得出理想模型的尺寸與仿真參數(shù)。 基本參數(shù)的確定 .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 CST 模型優(yōu)化 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 致謝 ................................................................................................................................ 40 附錄 ................................................................................................................................ 41 外文資料原文 .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 盒形窗由輸入和輸出矩形波導(dǎo)段、矩形 圓波導(dǎo)過渡段、圓波導(dǎo)段和介質(zhì)窗片等組成， 這種窗的優(yōu)點是承受的功率容量大，頻帶寬，結(jié)構(gòu)簡單，在工藝上也比較成熟，但結(jié)構(gòu)的跳變過度引起傳輸高頻場的畸變并可能形成某些特定頻率的諧振。 盒型輸出窗研究現(xiàn)狀 圖 11 是一種常規(guī)圓盤形盒型輸出窗模型。若 12ll? ，即輸出窗為對稱窗，這時通常輸出窗兩端采用尺寸相同的矩形波導(dǎo)，這種輸出窗的頻帶較寬，是比較常用的一種輸出窗結(jié)構(gòu)。窗片的直徑過小，對傳輸高功率不利，同時矩形波導(dǎo)與圓波導(dǎo)的連接也不易做到寬帶匹配。在微波波段常用的輸出窗窗片材料 有氧化鋁、氧化鈹、氮化硼等。焊料流散不好將使窗片和圓波導(dǎo)連續(xù)不均勻，引起不同頻率波的駐波特性變化不連續(xù)或增加介質(zhì)損耗。 本文主要討論一種非常規(guī)的盒型輸出窗，改變窗片與變換階段圓波導(dǎo)的尺寸。本文采用藍寶石窗片，嘗試改變輸出窗圓波導(dǎo)的尺寸、窗片的直徑來改善輸出窗的性能，希望在頻率290GHz350GHz 范圍內(nèi)得到較寬的帶寬。根據(jù)盒型窗等效電路， 計算出常規(guī)盒型輸出窗模型參量指標。 3．考慮到工程實際，所采用的窗片不可能太小。 過去對盒型窗的研究中，主要針對的都是常規(guī)標準波導(dǎo)，如圖 11 所示，對于兩端連接不同矩形波導(dǎo)的盒型窗，因為頻帶不易做寬，通常只用在某些特殊的器件中，本文只對兩端對稱的盒型窗進行分析，即 1 2 1 2 1 2 1 2a a b b k k l l? ? ? ?、 、 、 ，并且 90?? 。 2. 圓波導(dǎo)傳輸線。 對于兩邊連接不同矩陣的矩形波導(dǎo)的盒型窗，因為頻帶不易做寬，所以除了在特殊要求場合外，很少應(yīng)用。 下面給出等效電路中各個參量的計算公式。 第 2 章 盒型輸出窗的理論分析 8 0( 1) )( )gcBd c ??? ???（ (1218) 式中： d 為窗片厚度； ? 為角頻率， 2 f??? ； c 為光速； 0g? 為圓波導(dǎo)波長。 連接處復(fù)數(shù)導(dǎo)納的電導(dǎo)部分為 bG d? (1220) 實際上，此種連接的作用相當于阻抗變換，其變換比恰等于特性阻抗之比。 盒型輸出窗的設(shè)計步驟 根據(jù)以上理論，將盒型輸出窗的設(shè) 計步驟總結(jié)如下 （ 1）根據(jù)選定的矩形波導(dǎo)尺寸 ab? ，確定圓波導(dǎo)的直徑 D 。通常，可選擇 L 波段的窗片厚度為 5mm7mm， S 波段的窗片厚度為 ， C波段窗片厚度為 ，對于 X 波段和更短波長的輸出窗應(yīng)采用厚窗結(jié)構(gòu)。 （ 5）采用式（ 221） ~式（ 228）求得輸出窗的駐波比 — 頻率特性，并根據(jù)計算結(jié)果對圓波導(dǎo)的長度進行優(yōu)化。選用藍寶石作為窗片，對展帶寬和降低損耗具有積極的作用。矩形波導(dǎo)寬邊和短邊可根據(jù)資料查閱得到，在輸入頻率為 320GHz 輸入模式為 1時的矩形波導(dǎo)規(guī)格為 ，單位為毫米。 盒形窗是 大功率速調(diào)管中使用最普遍的輸出窗，是由輸入和輸出矩形波導(dǎo)段、矩形 圓波導(dǎo)過渡段、圓波導(dǎo)段和介質(zhì)窗片等組成，主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)和工藝簡單、工作頻帶寬、功率容量大。 基本參數(shù)的確定 常規(guī)對稱盒型輸出窗的參數(shù)有： 矩形波導(dǎo)尺寸； 窗片厚度 t，直徑 d ；