基于过模波导的高功率微波准相干功率合成器

研究了一种用于功率合成的GW级高功率微波功率合成器。该合成器工作在X波段,输入微波由2路工作频率不同的X波段的微波源产生。为了满足输出功率和功率容量的要求,用于功率合成的微波源工作段波导的过模因子为12.7,这给功率合成器的设计带来了一定的困难。着重讨论了如何利用过模波导设计X波段高功率合成器,研究了如何抑制过模波导的高次模式并提高其功率容量和传输效率。设计的功率合成器单路传输效率达到99.0%以上,允许的最大输出功率达到5.6 GW以上,还可以按照需求适当增大高度,以进一步提高其功率容量而不影响传输效率。     

低反射低吸收高平均功率输出窗的设计

 对高平均功率微波、毫米波输出窗的反射和吸收功率进行了理论分析，以蓝宝石输出窗为例，给出了低反射、低吸收的高平均功率回旋速调管放大器输出窗的设计方案。该放大器输出窗厚度为1.35mm，半径为9mm，工作频率为34GHz，在加工误差小于2%的情况下，输出窗反射率小于1%，当平均输出功率为10kW时窗片的吸收功率为2.5W。     

新型电感储能脉冲功率驱动源

提出了将传统单个储能电感利用传输线分隔成两部分的新型电感储能脉冲功率驱动源技术方案。理论分析表明,利用传输线电容的耦合延时作用,可有效对调制器输出脉冲波形进行整形,并且可以进一步提高能量转换效率,从而克服传统电感储能脉冲功率源输出波形质量差(类三角波波形)的缺点。基于该思想开展了实验研究,获得了电压约300 kV,电流约20 kA的电子束,并成功驱动S波段磁绝缘线振荡器获得了百MW量级的微波输出。     

Casimir-Polder力对左手材料板附近的原子的动力学作用

本文研究了初始处于激发态的两能级原子在左手材料附近运动时Casimir-Polder力对原子动力学的影响. 左手材料有两个的作用: 一是在距离界面波长区域内提供了较强的Casimir-Polder共振力, 二是在这一范围原子的自发辐射受到抑制, 延长了作用时间. 这两种效应使得依靠原子自发辐射这一过程中的Casimir-Polder力能对原子的运动学产生影响, 并将一定初速度的原子排斥远离界面. 由于原子偶极矩的取向会影响Casimir-Polder力的性质, 因此对于某些初始条件(初速度和初始位置), 不同偶极矩取向的原子有不同的运动学结果, 会被吸引到界面或反射出去, 从而对具有不同偶极矩方向的原子进行筛选. 当然由于Casimir-Polder力很小, 能够反射的初速度也很小, 但是已经可以反抗极低温的热涨落, 我们的理论预估值约为15 μupK. 如果和其他约束手段同时作用, 便能对原子的动力学产生更为有利的控制.     

Influence of Electric Field Distribution on High-Power Array Antenna Radiation Pattern with Rectangular Aperture

The antenna element with rectangular aperture is one of the main forms of the array antenna. The electric field amplitude distribution of the rectangular aperture, as well as the phase distribution is the most important parameter that affects the radiation gain and beam direction of the array antenna. In this work, a theoretical study is carried out on array antennae for high-power microwave （HPM） applications. An electric integration method is applied to obtain the far-field radiation pattern with different kinds of electric field distributions. Moreover, the influence of the electric field amplitude and phase on the performance of the array antenna is analyzed. For one antenna element, uniform electric field distribution is not the best choice. However, the uniform distribution has specific advantages for an array antenna consisting of combined antenna elements. The phase deviation has more significant influence on the performance of the array antenna than the amplitude deviation. It indicates that a good working phase shifter with high-power capacity and time-adjusting capability is very important.     

基于长缝耦合的紧凑型TE31-TE11高功率微波模式变换器

提出了一种新型的TE31-TE11模式的紧凑型高功率微波模式转换器结构，在对比分析TE31和TE11两个模式的场分布特征相互关系基础上，通过在输入和输出圆波导组成的内外套筒结构和适当布置镜像对称分布的轴向耦合长缝，实现在小于1.2个波长的轴向长度内将相对论磁控管产生的L 波段TE31模式高功率微波转换为可定向辐射的圆波导TE11模式，采用全电磁波仿真结合Taguchi方法优化了模式转换器的几何参数，在工作频点获得的仿真模式转换效率为99%，效率高于95%的带宽达到10%，并对其工作于真空环境下的瞬态功率容量进行了仿真分析，理论的瞬态功率容量可达到3.4 GW。     

Photonic band gap from periodic structures containing anisotropic nonmagnetic left-handed metamaterial

<正>We demonstrate a photonic band gap(PBG) from one-dimensional(1D) periodic structures created by a double-layer unit cell with an air layer and an anisotropic nonmagnetic left-handed metamaterial(LHM) layer whose permittivity elements are partially negative.The requirements imposed on the materials and structures to realize a PBG are derived when the frequency is above or below the cutoff frequency,and the transmission properties of the PBG are discussed by utilizing 4×4 transfer-matrix method with dispersive semiconductor metamaterial.     

S波段直线对撞机中具有膜片涂层加速腔的高功率实验(英文)

加速管中的高次模（HOM）能导至累积束流崩溃，因此这些模式必须被抑制．在S波段直线对撞机中（SBLC），采用了在束流孔膜片上复盖适当的损耗材料的方式．HOM的Q值被减小了5倍，而基模的Q值几乎保持不变．3种材料被考虑，即：stainlesssteel，kanthal和galvedc为了对具有这种涂层的加速腔进行高功率测试，一个两腔的谐振器结构被设计．本文描述了高功率测试的原理，过程以及初步的结果．     

新型小型化的平面左手介质微带线及其后向波特性验证

基于裂缝谐振环结构的降频技术，首先设计了一种电尺寸较小的左手介质微带线单元，并根据电磁波在微带线上的传输和反射数据，分别计算了左手介质的有效介电常数和有效磁导率.之后针对左手介质八元阵列进行三维电磁仿真实验，结果表明该八元阵列在左手介质频段上具有独特的后向波效应，从而证实了该左手介质频段的存在.与传统的左手介质微带单元相比，阐述的左手介质单元的电尺寸减小了60%，而且结构简单，便于加工，适用于平面电路器件的小型化等应用研究工作.