高功率回旋行波管新型宽带输出窗的设计

首先利用场匹配理论和传输级联矩阵建立多层介质窗的普遍分析方法,对回旋行波管输出窗进行解析分析,在理论分析和数值计算的基础上得到回旋行波管宽带输出窗的结构和尺寸;然后利用三维高频分析软件HFSS进行仿真和验证.通过热分析和优化设计,在Ka波段获得了平均功率容量达到50 kW,反射系数小于-20 dB的带宽约为3.6 GHz的高性能新型宽带输出窗.冷测实验表明,冷测结果与数值计算结果较为吻合.     

94GHz基波复合腔回旋管数值模拟

通过对94 GHz基波复合腔回旋管中谐振腔结构、电子注参数以及注-波互作用过程的模拟计算研究,分析了复合腔回旋管的高频结构特性和工作参数优化问题.给出了基波H61 -H62模式对复合腔回旋管的模拟设计结果.数值模拟结果表明:在电子注电压40 kV、电流5A、电子横纵速度比1.3、工作磁场3.6T时,回旋管可获得78 k...     

W波段二次谐波突变复合腔回旋管数值模拟

 通过对二次谐波低电压突变结构复合腔回旋管中谐振腔结构、模式竞争以及电子注-波互作用的研究,分析了高频结构特性、寄生模式的抑制和工作参数优化等问题。给出了3 mm 二次谐波低损耗TE₀₂/TE₀₃模式回旋管的模拟设计结果。计算采用了坡度磁场,互作用效率得到显著提高。PIC粒子模拟结果表明:在电子注电压25 kV、电流4 A、纵横速度比1.6、工作磁场1.72 T时,回旋管可获得37 kW 的输出功率,横向运动能量转换效率高达51%,器件效率为37%。     

Ka波段TE01模回旋速调管输出腔

 利用模式展开和场匹配理论,建立了具有突变结构谐振腔的散射矩阵。在此基础上编制了FORTRAN计算程序,并对Ka波段TE₀₁模回旋速调管的具有突变结构的开放式输出腔进行了数值计算。分析了回旋速调管输出腔的腔体长度和半径变化,以及输出耦合孔的半径和厚度变化对输出腔的品质因数和频率的影响。结果表明：由程序模拟输出腔所得到的计算结果与HFSS软件的结果一致;与冷测实验结果相比,品质因数的相对偏差为1.65%,谐振频率的偏差为10 MHz。     

回旋管电子枪的发展及其评述

回旋管电子枪是一种具有重要发展前景的高功率微波源(HPM)电子枪。该文简要介绍了回旋管电子枪的结构和设计原理,并且评述了国际上加旋管电子枪的发展状况及趋势,着重介绍了大回旋电子枪的发展状况及趋势,并指出了回旋管电子枪发展中存在的一些关键问题及一些建议。     

输入腔高频场的矩阵分析

 应用模匹配理论推导和建立了单级突变的矩阵方程,并分析给出了具有多级突变和渐变结构级联情况下波导腔体的处理方法。在理论推导的基础上,通过编制程序计算出多级突变结构波导腔体模匹配系数级联矩阵,并由矩阵参数得到所需的腔体谐振频率和Q值等物理特性参量。实际计算结果表明,由程序模拟输入腔计算得到的数据结果与腔体的冷测实验结果基本一致,为进一步的注波互作用研究和回旋速调管的设计工作提供了参考依据。     

微波沥青路面除冰斜角辐射喇叭天线设计

 为拓展微波加热的应用领域,对微波路面除冰进行了研究。为使辐射天线与沥青负载近距离达到较好匹配,改善加热区域,减少波导阵列的加热盲区,设计了矩形口径喇叭。在此基础上,还设计了带有不同倾斜角的斜角喇叭,测试了斜角喇叭天线在沥青混合料为加热负载时的驻波比,做了实际的加热对比实验。对实验结果进行了分析,得到不同斜角喇叭在沥青料加热中的性能和使用高度,发现15°斜角喇叭符合微波除冰等近距离加热要求。     

94GHz二次谐波回旋管波纹波导模式转换

在耦合波理论的基础上,详细讨论了3mm二次谐波渐变复合腔回旋管内置TE03—TE02—TE01模式转换器,并使模式转换器兼作回旋管的收集极.采用波纹波导结构和不同的相位重匹配技术进行优化分析,得到了可靠的最优几何参量.以此结果设计出了紧凑、高效的94GH z波纹波导模式转换器,并在回旋管的热测实验中测出模式样图.     

低Q谐振腔混合模场匹配分析

对突变两侧加载损耗介质的场匹配进行了解析分析,导出加载损耗介质圆柱波导半径突变两侧场展开系数的复线性方程组.数值求解该方程组,得到入射波在突变两侧产生的反射波及其它模式的场,研究加载损耗介质的突变低Q圆柱谐振腔.本文的理论分析及数值计算直接应用于回旋速调放大器高频系统设计和分析.     

大回旋cusp电子注数值模拟

 新一代宽带、高增益、大功率回旋行波管需要新型的电子注,而大回旋cusp电子注为其实现提供了可能。对大回旋cusp电子注进行系统理论分析,建立了大回旋cusp电子注的物理模型,在理论分析基础上进行了大量数值计算和模拟优化,并对大回旋cusp电子枪设计中的影响因素进行探讨。设计出一支低速度零散、高速度比、低纹波,适用于高次谐波的高功率(54 kV, 2.7 A)cusp电子枪。