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以弱色散特性的扇形金属-介质夹持杆螺旋线慢波结构的Ka波段行波管作为研究对象,进行了互作用特性仿真研究。采用螺距跳变和磁场跳变技术进一步提高了该行波管在工作频带的输出功率和电子效率,并解决了电子注散焦问题。设计结果表明:当工作电压为9 kV、工作电流为210 mA时,行波管在24~40 GHz整个频带内,各频点的增益在37.7~48.7 dB之间,电子效率在15.18%~19.42%之间,输出功率大于286 W。此结果较之均匀周期的设计结果,电子效率增幅在4.19%以上,输出功率增长率在4.3%以上,尤其在26~37 GHz范围内,电子效率增幅达到了11.8%以上,输出功率增长率达11.9%。 相似文献
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A method of designing photonic crystal grating slow-wave circuit for Ribbon--Beam microwave travelling wave amplifiers
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A method of designing a photonic crystal grating slow-wave circuit in which
the cylinders of the 2D photonic crystals dot on a cross-sectional plane is
established by calculating the band structures of the 2D photonic crystals,
and the eigenfrequency of the equivalent waveguide grating. For calculating
the band structures, the eigenvalue equations of the photonic crystals in
the system of photonic crystal grating slow-wave circuit are derived in a
special polarization mode. Two examples are taken to show the method. The
design result is validated by the scattering parameters of the same circuit.
The result indicates that there exists no photonic band gap if the metal
gratings do not extend into the photonic crystals; the design of the circuit
without the metal gratings extending into the photonic crystals is less
flexible than that with the metal gratings extending into the photonic
crystals. 相似文献
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98.
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Based on the combination of a staggered double vane slow wave structure(SWS) and round electron beam,a 200-W W-band traveling-wave tube(TWT) amplifier is studied in this paper.The main advantages of round beam operation over the sheet beam is that the round beam can be formed more easily and the focus requirement can be dramatically reduced.It operates in the fundamental mode at the first spatial harmonic.The geometric parameters are optimized and a transition structure for the slow wave circuit is designed which can well match the signal that enters into and goes out from the tube.Then a TWT model is established and the particle-in-cell(PIC) simulation results show that the tube can provide over 200-W output power in a frequency range of 88 GHz-103 GHz with a maximum power of 289 W at 95 GHz,on the assumption that the input power is 0.1 W and the beam power is 5.155 kW.The corresponding conversion efficiency and gain at 95 GHz are expected to be 5.6% and 34.6 dB,respectively.Such amplifiers can potentially be used in high power microwave-power-modules(MPM) and for other portable applications. 相似文献
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