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超宽带行波管具有带宽大、体积小、效率高和工作电压低的优点。目前,这种超宽带连续波行波管具有明确的需求,但国内在超宽带连续波行波管技术方面的研究与国外还存在较大差距。因此,对超宽带行波管进行研究具有重要的现实意义。超宽带螺旋线慢波电路的设计是研制超宽带行波管的重点。针对该慢波电路的特点和技术难点,本文对超宽带行波管慢波电路进行了理论分析,采用MAFIA电磁场软件和乌克兰的波-注互作用程序HFA对3种超宽带慢波电路进行了仿真计算以确定超宽带慢波电路的初步方案。然后进行参数优化,同时考虑关键零部件工艺控制,完成了超宽带行波管慢波电路的研制。本文主要的工作包括:1、对典型的宽带螺旋线慢波电路结构进行分析和比较,确定T形夹持杆异形加载慢波电路的结构形式,进而确定构成慢波电路的材料,包括:窄钼带螺旋线带料、氮化硼夹持杆、弥散无氧铜加载管壳。2、采用MAFIA电磁场软件和乌克兰的波-注互作用程序HFA,计算比较典型加载形式的宽带慢波结构,分析比较其色散特性、耦合阻抗。并将仿真结果代入776厂自主研发的大信号程序进计算,并根据输能组件的耦合阻抗匹配情况和经验值得出其修正值,确定T形夹持杆脊头支撑加载变螺距慢波电路的基本方案。3、对慢波电路基本方案的关键结构进行细节仿真优化,包括T形夹持杆尺寸、精密加载管壳内径尺寸、螺旋线相速跳变结果,待仿真结果和理论分析一致后,综合考虑抑制谐波的情况,最终确定所有的电路参数。4、为确保达到设计的目标值,对关键零部件的制造工艺和装配工艺进行控制。5、对超宽带行波管慢波电路的装管测试做系列环境试验考核,对行波管的各项参数进行测试。经测试,采用本文设计的慢波电路的超宽带行波管在4.5-18 GHz频带内的输出功率Pout≥45W,增益G≥31dB,二次谐波比≤-2.3dBc。测试结果表明本文设计的慢波电路完全达到了预期的设计目标。