梯形慢波结构的研究

梯形慢波结构是应用于中功率和大功率行波管的一种重要且实用的周期慢波系统,具有结构简单,成本低,功率容量大,散热性好等优点。目前,国内外对梯形慢波结构的研究工作一直在进行中。分析了梯形慢波结构模型,分析了谐振法在运用CST 软件本征模求解器计算色散特性中的理论和过程。在此基础上,设计了工作点为100GHz 和225GHz 的梯形慢波结构尺寸,并研究了梯形慢波结构的尺寸对色散特性的影响。     

等离子填充扩展互作用振荡器研究

对等离子体填充扩展互作用振荡器进行了研究,通过CST软件研究了填充不同密度等离子体对Ka波段矩形耦合腔扩展互作用振荡器高频特性的影响,得到了通过改变等离子体密度与工作电压实现调节扩展互作用振荡器工作频率的方案.利用CST粒子工作室对其进行了粒子模拟分析,结果表明通过电子束电压和等离子体密度的共同调节,可使Ka波段扩展互作用振荡器实现34.14～37.99 GHz的调谐.     

大功率微波能应用中的智能阻抗调配技术

阻抗调配是大功率微波能应用中的重要技术问题。本文对基于波导级联销钉的智能阻抗进行了理论与仿真研究,研究了销钉半径、销钉间距以及工作频率对阻抗匹配特性的影响,获得了波导级联销钉阻抗匹配的优化参数。在此基础上,利用工控机控制电机自动调节销钉位置实现了阻抗的自动匹配。在实验中获得了调配时间<2 s,驻波<1.5的智能调配效果。     

基于0.22 THz高功率回旋管的步进频率雷达系统设计与仿真

基于0.22THz高功率回旋管振荡器设计了频率步进成像雷达,采用收发分开的双卡塞格伦天线,发射信号形式为频率步进脉冲信号,回旋管频率调节通过调整回旋管电子束电压或者超导磁场强度来实现。给出了成像雷达设计方案,对雷达最大作用距离和步进频率雷达系统高分辨一维距离像进行了分析,开展了ISAR成像仿真。理论计算和仿真结果表明,该雷达对于散射面积为0.01m²的目标探测距离可达到1.982 km,可分辨500m处间距2cm的点目标。该雷达可对低高度小目标进行高精度探测,比如对可携带武器和危险物质的无人机进行高精度探测与目标识别。     

内外开槽高次谐波回旋管自洽非线性理论

本文采用自洽非线性理论对内外开槽结构高次谐波回旋管进行了数值计算,发现这种结构有利于实现高次谐波相互作用,互作用效率高达30％以上,能与普通回旋管相比拟。     

8 mm径向扩展互作用振荡器

提出并研究了一种具有结构紧凑、散热性好、输出功率大等特点的新型扩展互作用结构——径向扩展互作用振荡器(EIO),并推导了小信号理论.利用电磁仿真软件分析了径向EIO高频结构中的谐振特性与场分布,并采用三维粒子模拟软件开展了注波互作用研究.研究结果表明在工作电压为5 k V,电流为8.48 A时,所设计的径向EIO输出功率达到2.6 k W,热腔工作频率为30.011 GHz,效率为6.1%.     

Cusptron自洽非线性分析

以自洽非线性理论对Ｃｕｓｐｔｒｏｎ振荡器进行数值模拟，分析了电子注及高频结构参数对振荡器效率、频偏、热Ｑ的影响，有关结果有助于该类振荡器的优化设计。     

同轴结构8mm扩展互作用振荡器的分析研究

为了克服扩展互作用振荡器采用实心电子注输出功率受限制的问题,本文设计了一种新型的同轴毫米波扩展互作用振荡器。采用MAGIC粒子模拟软件分别对高频系统和电子枪进行了数值模拟,分析了聚焦磁场、电子注电流、电压和内导体半径等工作参数对输出功率的影响。根据获得的工作参数的优化值对整管性能进行了模拟分析,给出了电子轴向动量沿轴向的相空间分布图、高频电压时间曲线、幅频特性图和输出波导截面上功率流的时间曲线图。整管模拟结果表明,该器件在8mm波段能产生频谱特性良好、输出功率达14．5kW的微波输出。     

内外开槽高次谐波回旋管自洽非线性理论

本文采用自洽非线性理论对内外开槽结构高次谐波回旋管进行了数值计算,发现这种结构有利于实现高次谐波相互作用,互作用效率高达３０％以上,能与普通回旋管相比拟。     

PASOTRON注波互作用线性理论研究

该文研究了等离子体辅助慢波振荡器(Plasma Assisted Slow-wave Oscillator,PA-SOTRON)的物理机制;在考虑离子通道的情况下,利用线性场理论,推导了无引导磁场下等离子体填充的波纹波导中电磁波传播的色散方程;并通过数值计算分析了等离子体填充因子对PASOTRON的时间增长率及工作频率的影响。