| 三种同轴双波纹周期慢波结构对比研究 |
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| 引用本文： | 葛行军,钟辉煌,钱宝良,张军.三种同轴双波纹周期慢波结构对比研究[J].物理学报,2010,59(4):2645-2652. |
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| 作者姓名： | 葛行军 钟辉煌 钱宝良 张军 |
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| 作者单位： | 国防科学技术大学光电科学与工程学院，长沙 410073 |
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| 基金项目： | 国家高技术研究发展计划(批准号:2002AA834020) 资助的课题. |
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| 摘 要： | 利用Fourier级数展开法，给出了任意几何结构的表达式的求解方法.通过数值计算，对比分析了余弦、梯形和矩形波纹慢波结构(slow-wave structure，SWS)的色散特性.根据S参数理论，研究了这三种SWS纵向模式选择的特性，提出了在同轴慢波器件中加入同轴引出结构，可减少所需SWS周期数，不但使器件结构更为紧凑，还可避免纵模竞争从而提高器件效率、稳定产生微波频率.进一步通过KARAT 2.5维全电磁粒子模拟程序，探讨了分别采用三种SWS的相对论返波振荡器(backward-wave oscillator，BWO)的束-波作用的物理过程，设计了一种紧凑型、吉瓦级、同轴L波段BWO，分析了不同形状SWS的选取原则.在此基础上，开展了初步实验研究：在二极管电压为670 kV，电子束流为107 kA，引导磁场为075 T的条件下，输出微波峰值功率约为102 GW，微波波形半高宽为22 ns，功率转换效率约为142%，频率为161 GHz.
关键词：
同轴慢波结构
相对论返波振荡器
色散特性
高功率微波
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| 关 键 词： | 同轴慢波结构 相对论返波振荡器 色散特性 高功率微波 |
| 收稿时间： | 2009-05-12 |
| 修稿时间： | 7/5/2009 12:00:00 AM |
Comparative research on three types of coaxialdouble-corrugation periodic slow-wave structures |
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| Ge Xing-Jun,Zhong Hui-Huang,Qian Bao-Liang,Zhang Jun.Comparative research on three types of coaxialdouble-corrugation periodic slow-wave structures[J].Acta Physica Sinica,2010,59(4):2645-2652. |
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| Authors: | Ge Xing-Jun Zhong Hui-Huang Qian Bao-Liang Zhang Jun |
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| Abstract: | The method for deducing expressions of arbitrary geometrical structures is studied in detail by using the Fourier series expansion.The dispersion curves of the slow-wave structures(SWSs) with the cosinoidal,rapezoidal and rectangular corrugations are obtained by numerical calculation.Moreover,the longitudinal resonance properties of the finite-length coaxial SWS are investigated with the S-parameter method.It is proposed that the introduction of a well designed coaxial extractor to slow-wave devices can hel... |
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| Keywords: | coaxial slow-wave structure relativistic backward-wave oscillator dispersive characteristics high-power microwave |
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