阶梯槽交错双栅慢波结构高频特性理论和模拟

本文基于一种阶梯槽交错双栅周期慢波结构模型,获得了该结构中的电磁场分布公式.通过场匹配方法,求出了该结构的高频色散方程和耦合阻抗表达式.以W波段行波管用的阶梯槽交错双栅为例,利用本文公式和CST-MWS电磁软件比较计算了色散和耦合阻抗特性,分析了阶梯尺寸参数对高频特性(基模色散、+1次空间谐波归一化相速和耦合阻抗)的影响.结果表明,理论和CST-MWS软件模拟有很好的一致性;相对矩形交错双栅,改善了色散特性,拓展了基模带宽,同时具有足够大的耦合阻抗和适合工程应用的机械强度,在一定程度上可以弥补矩形交错双栅周期慢波结构的不足.     

回旋行波放大器输出端反射对其稳定性的影响

 基于回旋行波放大器的线性理论和反射边界条件,建立了渐变输出端存在反射时回旋行波放大器模型,分析了TE₀₁圆电模基波回旋行波放大器输出端反射对其增益、返波起振长度、返波起振电流和返波起振频率的影响。结果表明,随着反射增强,线性增益降低,返波起振长度和起振电流减小,返波起振频率的变化较小;反射增强将在一定程度内影响放大器的稳定性。     

Mode stability analysis in the beam-wave interaction process for a three-gap Hughes-type coupled cavity chain

Based on space-charge wave theory,the formulae of the beam-wave coupling coefficient and the beam-loaded conductance are given for the beam-wave interaction in an N-gap Hughes-type coupled cavity chain.The ratio of the nonbeam-loaded quality factor of the coupled cavity chain to the beam quality factor is used to determine the stability of the beam-wave interaction.As an example,the stabilities of the beam-wave interaction in a three-gap Hughes-type coupled cavity chain are discussed with the formulae and the CST code for the operations of the 2π,π,and π/2 modes,respectively.The results show that stable operation of the 2π,π,and π/2 modes may all be realized in an extended-interaction klystron with the three-gap Hughes-type coupled cavity chain.     

新型贮存式氧化物阴极寿命机理的初步探讨

对一种新型贮存式氧化物阴极及一种普通氧化物阴极进行了寿命实验,采用XPS分析技术对这两种阴极寿命中不同涂层深度的Ba浓度进行对比分析,结合新型贮存式阴极结构及贮存发射材料的性质对这种阴极的寿命机理进行了探讨.结果表明,新型贮存式氧化物阴极的寿命是普通氧化物阴极的7倍,同时发现新型贮存式氧化物阴极涂层深处保持稳定Ba浓度是其具有长寿命的关键.关键词：氧化物阴极寿命盈余Ba贮存发射材料     

分布损耗加载回旋行波管多模稳态注波互作用理论与比较证实

基于目前国际上实验研究的均匀介质加载和周期介质加载结构,建立了一种分布式损耗加载回旋行波管(gyro-TWT)多模稳态注波互作用理论.利用这一理论,以TE01模式基波gyro-TWT注波互作用为例,将Ka和W波段的理论结果与实验和软件仿真进行比较,以证实理论的合理性.     

有损金属圆波导中电磁波传输特性的研究

基于电磁模式的色散方程,研究了有损金属圆波导中电磁模式的传输问题.在考虑了损耗层厚度影响的情况下,得到了各模式传输常数的近似解析表达式,此式适用于截止频率附近.通过解析表达式和波导模式色散方程,对衰减常数和相位常数进行了大量数值计算,得到了它们随损耗层厚度、频率以及损耗层电导率的变化规律,两种方法所获得的结果有较好的一致性.研究表明,损耗强度和损耗层厚度的变化会改变波导中电磁模式的色散和简并特性,对于改善高功率回旋行波放大器中注波互作用带宽和模式竞争非常有益.关键词：有损圆波导相位常数衰减常数色散方程     

休斯结构多间隙耦合腔的稳定性分析

基于空间电荷波理论,导出了N间隙休斯结构耦合腔中注-波耦合系数和电子注电导计算公式,通过计算耦合腔中电子注的品质因数来分析电路的稳定性.研究表明,随着间隙数目N的增加,工作模式(2π模)稳定性对直流工作电压更加敏感,同时其他寄生模式的抑制会愈加困难.以三间隙休斯结构耦合腔为例,通过合理选择工作电压,2π模可以稳定工作,通常靠近2π模的π/2模可能更容易引发自激振荡.关键词：休斯结构多间隙耦合腔耦合系数电子注电导稳定性     

基于开槽单矩形栅和圆形电子注的W波段返波振荡器

提出将开槽单矩形栅和圆形电子注作为 W波段返波振荡器的注波互作用回路. 使用 3维电磁场仿真软件CST-MWS对开槽单矩形栅的高频特性进行了仿真分析, 研究结果表明: 相对于传统单矩形栅, 新结构的基模带宽有所展宽; 基模与高次模发生模式竞争的可能性很小; 在采用圆形电子注时新结构能获得大得多的耦合阻抗; 新结构的趋肤损耗略有改善. 将该慢波结构应用于设计一支以94 GHz为频带中心的W 波段返波振荡器: 设计了简洁的慢波过渡部分、输出耦合器和终端匹配衰减器, 优化参数后获得了良好的信号传输特性; 利用粒子模拟软件CST-PS对返波振荡器模型进行了三维大信号注波互作用计算, 设定合适的电子注电流等参数后, 调整工作电压在较宽的频带内获得了瓦级的功率输出, 电子效率在整个频带范围内优于1%.关键词：开槽单矩形栅圆形电子注返波振荡器W波段     

Chodorow型耦合腔慢波结构色散特性和耦合阻抗理论分析

本文建立了Chodorow型耦合腔慢波结构的解析模型, 利用并矢格林函数结合矩量法求解了场匹配方程, 给出了色散方程和耦合阻抗的计算式, 并数值计算出一个X波段Chodorow型慢波结构的高频特性. 结果表明, 本文方法的色散特性以及耦合阻抗与仿真软件HFSS计算的结果有很好的一致性, 且计算效率更高, 同时精度远高于等效电路法, 对工程设计有好的参考价值.关键词：Chodorow型耦合腔慢波结构色散特性耦合阻抗场匹配