从荡秋千说开去--漫话共振

讲述打秋千的原理,引伸到各种各样的共振现象.     

用于铯芯片级原子钟的4.596GHz射频源研制（英文）

芯片级原子钟主要包括射频模块、物理封装模块以及其他的外围控制模块。射频模块的设计关系到芯片级原子钟的短期稳定度,所以射频模块在芯片级原子钟的设计时是非常重要的一部分。本文利用数字锁相环技术实现频率为4.596GHz的射频源,射频源由三部分组成,包括小数分频频率综合器、压控振荡器和环路滤波器。数字锁相环具有相位噪声低,频谱稳定度高等特点。此外,由于小数分频频率综合器是可编程的,可以通过配置N分频器与R分频器实现输出频率的快速扫描。与此同时,根据相关公式,可以计算出三阶无源环路滤波器的近似参数值,所设计的环路滤波器具有300kHz的环路带宽以及55°的相位裕度。最后,整个基于数字锁相环技术实现的射频源通过仿真、硬件实现以及测试。测试结果显示,射频源的相位噪声为-74.02dBc/Hz@300Hz,符合芯片级原子钟射频源的设计要求。     

Ka波段带状注相对论扩展互作用振荡器的模拟设计

利用三维粒子仿真软件,对工作在Ka波段的带状注相对论扩展互作用振荡器进行了模拟仿真设计。采用宽高比为30∶1的带状电子束以降低空间电荷效应,选择多间隙耦合腔为高频结构以增加器件功率容量,在电子束电压为400kV、束流为2kA、轴向引导磁感应强度为1T的情况下,器件输出微波功率为240 MW,频率为30GHz,效率为30%。     

间歇反馈法实现单模Lorenz-Haken激光系统的周期镇定与同步

针对单模Lorenz-Haken激光系统中存在的混沌现象, 提出一种单变量间歇反馈控制方案. 数值结果表明, 通过选择不同的控制强度, 可将Lorenz-Haken激光混沌系统镇定到1周期态、2周期态、4周期态、6周期态、8周期态等. 同时, 利用该控制方案, 实现了Lorenz-Haken激光混沌系统的同步.     

0.34 THz大功率过模表面波振荡器研究

论文对0.34 THz大功率过模表面波振荡器进行了模拟设计和初步实验研究. 针对高过模比(D/λ ≈ 6.8)慢波结构, 根据小信号理论选择了合适的慢波结构尺寸和电子束距壁距离, 实现了器件在表面波TM₀₁模的π点附近谐振. 根据PIC模拟结果, 表面波振荡器可以实现频率和功率分别为0.34 THz和22.8 MW的太赫兹波输出. 采用微细电火花加工技术完成了不锈钢慢波结构的一体化精细加工, 并基于小型化脉冲功率驱动源搭建了实验装置. 初步的实验结果表明, 在电子束电压和电流分别约为420 kV和3.1 kA时, 0.34 THz大功率过模表面波振荡器输出脉冲的频率范围为0.319–0.349 THz, 辐射功率不小于250 kW, 脉宽约为2 ns. 最后分析讨论了实验输出功率与模拟结果相差较大的原因, 为表面波振荡器的性能改善奠定了基础.     

基于周期极化钽酸锂晶体的光参变振荡器技术研究

对基于周期极化钽酸锂(PPLT)晶体的光参变振荡器(OPO)技术进行了理论分析和实验研究,通过三波混频耦合波方程组,计算了PPLT-OPO的波长调谐曲线.分别研究了信号光单谐振结构(SSRO)和闲频光单谐振结构(ISRO)下,PPLT-OPO的中红外激光输出特性.当Nd:YAG激光器输出的1.064 μm激光抽运功率为...     

声表面波延迟线控制的调频振荡器

本文对有关声表面波调频振荡器的基础和理论作了短评,给出了一个采用ST切石英的300兆赫声表面波调频振荡器在±200kHz左右范围内调频的实验结果.其特点是能将大的频率调制偏移与可能达到的较高的频率稳定性结合起来,同时减少了输出信号的谐波成分.它的性能介于LC和晶体振荡器之间.     

一种带孔箔聚焦可重复运行的分离腔振荡器

 设计了一种有孔箔聚焦电子束的高功率分离腔振荡器，并对其进行了理论和数值研究。这种器件采用孔箔聚焦电子束，可以增加重复运行的次数，有效延长导电薄膜的寿命，而且不需要外加磁场聚焦电子束，波束相互作用区短，功率容量大，结构简单，输出信号稳定。还设计了电子束收集极来减小反射电子对器件的影响。对同一器件使用不同电压和电流的电子束，可以得到从50~900MW功率的微波输出。     

耦合分数阶混沌振荡器的主-从同步

近年来对分数阶系统的动力学研究得到了较为广泛的关注。本文研究了基于主-从耦合同步法的同步技术并实现了两个耦合的分数阶振荡器的混沌同步。仿真结果表明：在适当的耦合强度的调节下，该方法可实现两个耦合分数阶混沌振荡器的准确同步，且分数阶混沌振荡器的同步率明显慢于整数阶混沌振荡器的同步率；而耦合分数阶混沌振荡器在实现同步的过程中，随着阶数的提高，同步误差曲线变得平滑，这表明，系统阶数的提高改善了耦合混沌振荡器实现同步的平稳性。     

高功率毫米波绕射辐射振荡器高频特性研究

 讨论了高功率毫米波绕射辐射振荡器的高频特性。利用线性理论和PIC模拟相结合的方法对器件的高频特性进行了比较仔细的分析。分析结果表明，合理地选择电子注的参量（电流、电压）及高频结构的尺寸（波纹深度、半径、周期等）可以获得较高的输出功率并且具有较好的频谱纯度。