THz返波管圆波导梳状慢波结构的研究

该文利用三维电磁仿真软件模拟计算了THz圆波导梳状慢波结构的负1次返波的色散和耦合阻抗。结果证实：在430-570GHz频带内,慢波结构内半径为0.175mm,约为中心频率波长的0.292倍;在760-940GHz的频带内,慢波结构内半径为0.1mm,是中心频率处波长的0.392倍。该结构较大的径向尺寸有利于提高电子注通过率。这种结构负1次返波的耦合阻抗较小,基本上小于1 ,很好解释了现有THz返波管的电子效率小于0.01%的事实。     

行波管；集成极靴式磁聚焦系统；磁感应强度；数值模拟

集成极靴式互作用系统在高频段行波管中有着巨大的应用潜力,而在其设计和应用过程中,最大限度地克服横 向磁场是一个十分重要的问题。介绍了集成极靴式互作用系统的结构单元、工作原理和比较优势;基于一段特定几何尺 寸的集成极靴式互作用系统,先定性分析了影响其磁场分布的关键参量,然后利用CST 静磁工作室详细研究了各个参量 的变化与其磁场分布的相互关系。计算结果不仅可以进一步加深对矩形磁钢磁场分布的认识,也为集成极靴式互作用系 统的在高频段行波管中的应用奠定了基础。     

微波功率行波管器件的发展和应用

本文介绍了微波功率行波管的典型应用、可靠性增长及主要工作原理,分析了毫米波和THz行波管、高峰值功率行波管、宽带行波管、微波功率模块、多频段一体化行波管、空间行波管及卫星通信行波管的主要现状。从国内外最新的研究计划出发,归纳了更高频率、更高效率、更大功率、宽频带和小型化、模块化、低成本方向及冷阴极应用的技术发展趋势,介绍了宽带雷达、通信和电子战等应用需求。     

行波管电子注测量分析系统

初步提出了一台行波管电子注测量分析系统的设计方案。进一步分析了基于法拉第筒探针的脉冲测量的方法,并考虑脉冲上升沿的抖动特性造成电子注的不稳定性,减少测量误差。分别对测量电子注纵向速度分布的两种方法进行了探讨。     

行波管电子注测量系统探头的热分析

本文介绍了一台行波管电子注测量分析系统,并且对其中关键的法拉第筒探头进行了热分析。通过理论和仿 真计算探头的脉冲以及稳态温度分布。探头只在每个脉冲电子束团轰击期间产生一个较高的脉冲峰值温度,探头的稳 态温度较低。通过测试结果表明,探头的稳态温度要比仿真结果高,但是远低于探头损坏的温度,探头适用于测量系 统。     

2～18 GHz超宽带行波管慢波结构及互作用研究

为满足现代信息化战争对超宽带行波管的需求,对2～18 GHz超宽带行波管的高频慢波结构进行了研究分析。在传统宽带行波管的基础上引入非翼片加载段的正常色散特性,首次实现2～18 GHz 超宽带高频慢波结构设计,最大带宽达到9∶1。同时输出端螺旋线螺距调整为正渐变分布,能够进一步优化低频段二次谐波抑制比,提高高频段饱和输出功率。结果表明,全频带的基波输出功率达到100 W,二次谐波抑制比优于−3 dBc,2 GHz频点二次谐波抑制比优于−5 dBc,为超宽带大功率器件的设计提供了理论基础。     

毫米波静电聚焦行波管电子光学系统的设计

介绍了静电聚焦方式在毫米波行波管中的独特优势,分析了周期静电聚焦场的建立方法。基于某Ka波段行波管,首先根据指标要求设计了强流电子枪并选择类梳齿状结构作为其慢波电路,然后对电子枪和类梳齿状慢波电路组成的电子光学系统进行了模拟计算,最后对慢波电路的关键尺寸进行了容差分析。结果显示,在周期静电场的作用下,电子注全部平稳地通过了慢波系统。良好的静态通过率为后续高效率的注-波互作用奠定了基础,证明了利用静电场聚焦毫米波行波管中大电流密度电子注的可行性。     

W波段多种槽加载折叠波导行波管的研究

该文提出了3种槽加载折叠波导行波管慢波结构：三角形、梯形和燕尾形槽加载折叠波导。分析比较了不同槽形状对慢波结构的色散特性和耦合阻抗的影响。利用粒子模拟的方法对W波段4种槽加载折叠波导行波管的非线性注-波互作用进行了研究;在相同的电子注参数和输入功率的条件下,对输出功率、电子效率和增益等参量进行了比较。在多种槽加载结构中,梯形槽加载折叠波导输出功率(255 W)和增益(37.1 dB)最大,电子效率最高(10.7%);燕尾形槽加载折叠波导达到饱和所需要的互作用电路最短(64.2 mm);三角形槽加载折叠波导的3 dB带宽最宽。     

X 波段宽带连续波耦合腔行波管的研制

报道了X 波段连续波耦合腔行波管的研制进展,该管在16.4％的带宽内实现了连续波功率大于2.1 kW。文章还介绍了该管的关键技术和实际测试结果。     

26.5-40GHz 高效率宽带毫米波行波管高频系统仿真设计

优化高频系统慢波结构参数,分析了慢波结构的材料及T 型夹持杆对高频损耗的影响,设计了一种未加载翼片结构的双渐变螺线26.5-40GHz 40W 宽带行波管,试验测试宽频带内电子效率超过12%,采用4 级降压收集极后总效率大于37%。