L波段磁控管的鎖相及功率合成技術(shù)研究.pdf

1、分類號密級UDC學位論文L波段磁控管波段磁控管的鎖相及功率合成技術(shù)研究鎖相及功率合成技術(shù)研究（題名和副題名）魏惠月魏惠月（作者姓名）指導教師姓名鄢揚鄢揚教授教授電子科技大學電子科技大學成都成都（職務(wù)、職稱、學位、單位名稱及地址）申請學位級別碩士碩士專業(yè)名稱等離子體物理等離子體物理論文提交日期2010.11.24論文答辯日期2011.3.1學位授予單位和日期電子科技大學電子科技大學物理電子學院物理電子學院答辯委員會主席楊梓強教授評閱人楊梓

2、強教授、蒙林教授2011年3月5日注1注明《國際十進分類法UDC》的類號摘要I摘要本文將鎖相技術(shù)應(yīng)用于磁控管工作系統(tǒng)中，鎖相技術(shù)能夠使磁控管由多頻振蕩工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為點頻振蕩工作狀態(tài)，進而可以利用這一特性對達到鎖相狀態(tài)的多支磁控管進行功率合成，得到大功率微波輸出。根據(jù)磁控管的工作原理本文完成了L波段高效率磁控管設(shè)計方案，運用粒子模擬軟件對磁控管自由振蕩及鎖相振蕩進行了優(yōu)化處理及模擬仿真，分析其內(nèi)部工作特性，得到單管自由振蕩時其輸出功率達32

3、kW，效率達到76%。對磁控管的鎖相技術(shù)進行了研究，分析其鎖相特性及不同的鎖相方案，對高效率大功率磁控管作了理論分析與數(shù)值計算。以注入鎖相、環(huán)路鎖相及注入環(huán)路鎖相三種方法展開研究，其中注入鎖相的鎖相時間短，帶寬較窄，環(huán)路鎖相的鎖相時間長，注入環(huán)路鎖相具有兩者的優(yōu)點。采用注入環(huán)路鎖相方法對現(xiàn)有的2458MHz磁控管進行鎖頻鎖相實驗驗證，同時對兩路達到鎖相狀態(tài)的磁控管進行功率合成實驗研究。實驗中首先對磁控管單管進行鎖相實驗，驗證了大功率磁控

4、管鎖相的可行性。通過輸入一定功率、頻率的注入信號，能夠?qū)崿F(xiàn)磁控管的頻率鎖定。實驗發(fā)現(xiàn)：1）激勵源注入功率越大時，鎖相帶寬越寬；2）電源波紋越小，磁控管鎖相帶寬越寬；3）不同磁控管類型的鎖相特性不同；4）通過改變磁控管工作磁場，可拓展磁控管鎖相帶寬。然后從經(jīng)由第一路鎖相獲得的鎖相輸出信號中耦合提取出部分信號，注入第二路鎖相系統(tǒng)對第二支磁控管進行鎖相，實驗證實這種方法可使兩路信號同時鎖相。分別從兩路微波輸出信號中耦合出較小功率的信號，采用3