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1.
变阻抗相对论返波管的研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
根据相对论返波管(RBWO)的非线性理论,数值模拟了耦合阻抗单步跃变型RBWO效率与束流参量、耦合阻抗跃变位置、高低耦合阻抗比值的依赖关系,结果表明器件最优化效率可达到50%,设计制造了一个X波段高功率耦合阻抗单步跃变型RBWO,运用全电磁粒子模拟程序仿真了器件中注波互作用过程,预见出器件功率、效率、频率等性能参量,在电子注电流、注加速电压、互作用区长度相同的实验条件下,测得变阻抗器件实验效率约为均匀阻抗型器件效率的2倍。  相似文献
2.
相对论返波振荡器的非线性理论   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 本文建立起分析相对论返波管注波互作用过程的自洽非线性工作方程组,理论模型中计及了正向波基波与电子注的异步互作用效应、电子注的空间电荷效应.运用四阶龙格一库塔法编制了数值求解工作方程组的Fortran程序,对均匀耦合阻抗型器件和耦合阻抗单阶跃变型器件的效率进行了仿真和优化.数值模拟结果表明正向波基波与同步波在慢波结构起始处的相差,正向波基波与电子注的异步互作用效应能显著地影响相对论返波管效率,均匀阻抗器件运行于最佳状态时,效率可达到27%,耦合阻抗单阶跃变型器件最优化效率可达到50%.  相似文献
3.
空间行波管慢波结构及注波互作用模拟设计   总被引:1,自引:0,他引:1  
设计了Ka波段螺旋线行波管的慢波结构,分析其色散特性曲线和耦合阻抗,对高频系统进行了优化;利用PIC粒子模拟得到在工作频带内饱和输出功率〉73.5 W,增益畸变〈2%,并对试制样管进行了试验,测得在工作频带内输出功率〉45 W,电子效率〉12.5%,采用4级降压收集极后总效率大于40%,最后对模拟结果和实测结果的差异原因进行了简单分析。  相似文献
4.
该文采用恰当的近似提出了速调管专用的2.5D粒子模型,并基于该模型研究速调管中复杂的非线性注波互作用过程.该模型采用粒子模拟的思想将电荷和电流恰当地分配到空间网格上,采用时域有限差分方法(FDTD)求解麦克斯韦方程组以精确解出电子注的空间电荷场,采用端口近似方法模拟高频谐振腔场对电子注的影响,最后基于洛伦兹力方程求解电磁场对粒子的推动作用.该模型首次将FDTD和端口近似方法结合起来,能够比传统的1维非线性模型更加精确地模拟互作用的物理过程,同时又比全3维模拟方法节约计算资源.基于该物理模型编制了国内首个速调管2.5D粒子模拟程序KLY2D,并仿真了一支S波段50 MW高峰值功率速调管.理论计算与实验结果一致,说明了物理模型和程序的可靠性,这对推动高功率速调管的设计和发展具有重要的推动作用.  相似文献
5.
本文在吴坚强(1985)、刘盛纲(1985)工作的基础上,利用线性动力学理论对复合周期磁场共轴回旋电子注回旋单腔管进行了详细的理论分析。推得了注波互作用功率、频偏和起振电流等公式。  相似文献
6.
应用粒子模拟软件对设计的二次谐波三腔回旋速调管放大器进行了数值模拟。分析讨论了二次谐波注-波互作用过程中电子群聚的物理图景和特点,并研究了电子注电流和归一化引导中心半径对电子注-波互作用效率的影响。模拟结果表明,本文设计的二次谐波三腔回旋速调管放大器在35GHz频率可获得约293kW的峰值输出功率和约28%的电子效率。  相似文献
7.
行波管中注波互作用的特点是电子的速度调制、群聚及其与高频场的能量转换等过程沿整个慢波结构连续且同时进行,这是行波管可以在很宽频带内得到大输出功率的原因.在研究冷腔特性的基础上,使用三维PIC粒子模拟软件定量分析了耦合腔行波管的大信号注波互作用过程,完成了X波段连续波行波管的设计.设计参数:工作频率7.1-8.5GHz,带宽18%,最大输出功率3kW.  相似文献
8.
该文给出了一种三段式互作用结构谐波倍增回旋行波管放大器互作用电路的理论设计过程.利用线性理论研究竞争模式的起振条件,选取保证工作模式稳定的工作参数.利用自洽非线性理论研究其饱和输出性能.计算表明,在100kV,25A,速度比1.0以及速度零散5%的电子注推动下,在34.6GHz频率可获得饱和输出功率540kW,效率21.6%,增益58dB和约4.5%的3dB带宽.  相似文献
9.
该文基于电磁粒子模拟技术,对一种Ka波段基波渐变复合腔回旋管振荡器的注波互作用过程进行了详细的模拟计算,分析了腔体几何参数、电子注半径、工作电流及工作磁场变化对互作用效率的影响,讨论了工作模式的稳定性.模拟结果表明,适当选择上述参数,在70kV,17A及速度比1.5的电子注推动下,平均功率可达716kW,互作用效率大于60%,且工作稳定.  相似文献
10.
该文探讨了CVD金刚石材料在宽带毫米波螺旋线行波管中的应用,研究了两类非杆状新型CVD金刚石夹持的螺旋线高频结构,利用MAFIA分析了它们的色散特性、耦合阻抗和衰减常数,与传统的矩形BeO夹持杆和矩形CVD夹持杆高频结构进行了对比,最后将这两类新型高频结构替代国内某毫米波行波管(26-40 GHz)中的矩形BeO夹持杆螺旋线高频结构,利用"宽带大功率行波管CAD集成环境"中的注波互作用模块分析了其大信号工作特性.结果表明,分立CVD金刚石夹持高频系统兼顾了超宽带和大功率,同时由于金刚石直接和螺旋线及金属翼片大面积接触,该结构还具有极好的散热能力,是一种有重要应用前景的高频结构.  相似文献
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