行波管电子枪改进及过渡区磁场设计的模拟计算

分析了行波管电子枪和过渡区磁场设计的基本原理和方法,结合互作用区分别对高面积压缩比、低导流系数电子枪及其后的过渡区磁场进行改进和设计：首先对加辅助阳极的原电子枪和过渡区的周期聚焦磁场进行优化,在考虑热初速的情况下,对电子枪和磁场再度优化。模拟结果表明：辅助阳极能有效改善高面积压缩比、低导流系数电子枪产生电子注的层流性;电子热初速对电子注质量影响较大;合理的过渡区磁场能为互作用区提供符合要求的电子注。运用此设计对一螺旋线行波管进行模拟计算,达到了良好的效果。     

C波段多注速调管电子光学系统的初步设计

采用电子枪软件EGUN对C波段多注速调管的电子光学系统进行了初步设计,得到的电子枪发射电流密度均匀,电子注轨迹层流性好并且在收集极发散均匀。应用此电子枪分别研究阴极表面磁场的变化、磁场比例因子的变化、均匀区平坦度的变化对电子轨迹的影响。随着阴极表面磁场的增大,电子注注腰半径增大,电子注波动增大;而随磁场比例因子的增大,电子轨迹波动增大,波动频率增加;均匀区平坦度有波动时,磁场增大则波动减小,磁场减小则波动增大。     

场致发射阵列阴极电子枪的设计及模拟研究

讨论了微波管用电子枪的一般参数和要求，对于在微波管中应用场发射阵列阴极电子枪的情况作了分析，表明其中存在的主要问题是电子注散焦。通过比较场发射电子注聚焦的几种方法，利用传统电子枪整体聚焦的思想，初步设计了一个场发射阵列阴极电子枪模型，它包括场致发射阵列阴极，一个Whelnelt电极，一个聚焦电极和一个阳极。通过利用Mafia软件对电子注轨迹的模拟计算，对电子枪的聚焦部分进行了改进。     

W 波段回旋行波管双阳极磁控注入电子枪的设计

回旋行波管是大功率、高频率的微波毫米波器件。根据W波段回旋行波管的要求,设计了双阳级磁控注入电子枪。由电子光学理论,计算得到电子枪的初始参量,然后利用粒子模拟软件MAGIC构造电子枪模型,分析电子枪各个参数对电子注性能的影响,为电子枪设计优化提供了一定的依据。最后优化得到符合设计要求的低速度零散电子枪结构。电子枪阳极电压为70kV,电流10A,电子注速比1.07,电子注横向速度零散0.8%。     

负荷特性对电力系统低频振荡的影响

负荷作为电力系统的重要组成部分,其特性对互联电网低频振荡具有重要的影响。本文在研究了电力系统低频振荡基本分析方法和电力负荷基本特性的基础上,建立了考虑动态负荷特性的用于研究低频振荡的电力系统线性化模型,形成多机系统的状态矩阵。以4机2区系统为研究对象,采用模态方法分析系统状态矩阵的阻尼比等结果随系统负荷模型参数变化的变化轨迹,从而获得不同负荷特性对系统低频振荡的影响。     

G波段行波管电子枪设计与实验

设计了用于G波段行波管的聚焦极调制皮尔斯电子枪,电子注电压20 kV,电流50.9 mA,注腰半径0.056 mm,射程10.3 mm。利用热-结构耦合分析和电子注轨迹仿真方法,分析了热形变对电子枪性能造成的显著影响。为了消除电子枪热形变的影响,设计了装配模具进行补偿,并得到了实验验证。该电子枪已用于多种G波段行波管,解决了关键部件技术问题。     

真空电子技术

04(一:宝.1 01030116回旋管双阳极磁控注人电子枪分析与数值计算/王华军,李宏福(电子科大高能所)11电于攀报一2 000,28〔6).一98-I()1根据回旋管对电子枪的要求、考虑相对云幼缠和空间电荷效应,编制了一套大型的计算程序.利用计算机辅助设计,计算出了电极形状、电子划迹与电子注参量.计算表明,这种电子枪具有速度零散小、层流性较好、体积小等优点.图7参5(金)中金属球目标与周围树干相互作用的电磁散射,计算结果表明,在低频段时树干对目标影响大,低频段可以穿透植被层并应用于目标探测和识别.图2表l参12(金)04(;2.;3 01030117光电效应先位…     

毫米波带状注电子枪的设计方法

利用理论分析和仿真模拟相结合的方法对带状电子注的产生进行了系统的研究,并提出了一种带状注电子枪的设计方法.首先通过理论分析,提出了一种计算带状注电子枪结构参数的迭代算法,即根据注电压、注电流、电子注注腰处半厚度、阴极半厚度和阴极宽度,计算出带状注电子枪的阴极柱面半径、阴阳极间距、阳极柱面半径和射程等主要参数;在此基础上,通过仿真模拟,为毫米波真空电子器件设计了一种带状注电子枪.     

大回旋电子注双磁会切电子枪的数值模拟

该文分析了双磁会切电子枪的理论模型,建立了会切磁场模型,采用EGUN和MAGIC模拟,设计出了产生大回旋电子注的双磁会切电子枪,该枪的电子注速度比为1.38,轴向速度零散为3.7%。文中分析了电子注速度比、速度零散沿轴线的分布情况,进而讨论了不同的会切磁场变换宽度对电子注参量所带来的影响,为双磁会切电子枪设计的参量选择提供了依据。     

大功率速调管中寄生振荡问题的实验研究

本文详细地描述了在S波段20MW大功率速调管和S波段1.5MW宽频带速调管中观察到的两种不同类型的振荡现象。实验和理论分析表明,一种类型的振荡足电子枪区的二极管振荡,另一种类型的振荡是由速调管谐振腔的高次模TM011引起的模型单腔振荡。为研制工作稳定可靠的高峰值和高平均功率速调管提供了有价值的理论和实验依据。     

双间隙输出腔中形成单腔管振荡的可能性分析

 本文采用解析方法推导了2π模双间隙输出腔中电子注的小信号导纳公式,并根据双间隙输出腔形成单腔管振荡的条件,得到了单腔管振荡的起振电流计算公式.利用三维仿真方法定量计算了加载矩形波导的2π模双间隙输出腔的线路导纳,并以此确定2π模双间隙输出腔形成"单腔管振荡"的起振电流和振荡频率.计算结果表明:在电子注加速电压一定的情况下,电子注电流增大到一定程度,双间隙输出腔将会形成危害性较大的单腔管振荡;而且双间隙输出腔的单腔管振荡频率与电子注加速电压和电子注电流存在复杂的关系.与此同时,我们采用MAGIC粒子模拟程序进一步验证了双间隙输出腔中产生单腔管振荡的可能性问题,并得出其起振电流值,这一粒子模拟结果与解析计算结论基本相吻合.这些关于双间隙输出腔中有害的单腔管振荡形成过程和规律的研究结论,对于改善速调管双间隙腔输出电路的稳定性将具有重要意义.     

Electron Gun for Powerful Short Pulse Gyrotron with Operating Magnetic Field 8 T

High power short pulse gyrotron with operating frequency 395 GHz operating on the second cyclotron harmonic is now under developing at FIR FU. The gyrotron is planned to use in future experiments for plasma diagnostics. For this purpose the output power about 100 kW and pulse duration 100 ns at least are needed. Preliminary estimations of parameters of some versions of the electron guns with accelerating potential U_0?=?70-100 kV were performed. Possibilities of non-adiabatic as well as adiabatic guns were considered. It was shown that non-adiabatic system is not reliable for such rather low value of U₀, the adiabatic magnetron injection gun (MIG) is more preferable for the gyrotron design. Analytical estimations of the suitable MIG dimensions and operating regime to form good quality electron beam were fulfilled. Numerical optimization of the gun shape and position was performed. It was shown that in spite of the extremely big ratio of the operating current (I_0?=?18 A) to the Langmuir current of the gun, close to 0.4-0.5, the suggested MIG can form the helical electron beam (HEB) which is suitable for gyrotron operation properties.     

并联谐振吸收网络在X波段MMIC LNA消除振荡中的应用

为消除X波段单片集成(MMIC)低噪声放大器(LNA)设计中在低频端产生的振荡,提出了在第三级PHEMT管的栅极和地之间放置LC并联再串联电阻的吸收网络的方法.由于吸收网络与PHEMT管的输入电容组成的回路谐振在工作频带内的高频端,因此,降低了带外低频端的高增益,从而消除了多级级联LNA电路中由于低频端增益过高产生的振荡,而电路的噪声性能并没有明显变化.     

一种消除X波段低噪声放大器低频振荡的方法

为了消除X波段低噪声放大器(LNA)设计中在低频端产生的振荡,提出了在输入级HJ-FET管的栅极和源极之间跨接一定长度微带线的方法.通过优化微带线的长度从而消除了多级级联LNA电路中低频端产生的振荡,同时改善了电路的匹配特性,降低了输入端电压驻波比,使带内输入电压驻波比由1.868降低到1.403,提高了LNA工作的稳定性,而噪声性能仅有很小变化.     

Wigner-Ville分布在电力系统低频振荡中的应用

研究了基于Wigner-Ville分布（WVD）对电力系统低频振荡信号进行检测和时频分析的新方法,Wigner-Ville（wVD）分布是一种优良的时频分析方法,能够在时域频域上对非平稳信号进行联合时频分析。利用WVD的时间边缘特性和频率边缘特性,能精确地估计各模式信号的幅值、频率与主导时间;精确地分析非平稳信号的局域动态行为和特性。更好地反映振荡过程中所包含的多个模式随时间的变化规律以及模式间的相互影响,还可提高识别能力和处理效果。通过多个试验验证了该方法的有效性。     

Modelling and Simulation of Magnetron Infection Guns for Submillimeter Wave Gyrotrons

The software package GUN-MIG has been developed for computer simulation of beam formation in magnetron injection guns (MIG). It is based on a fully relativistic self-consistent physical model which takes into account the specific problems and requirements that are being encountered in the analysis and design of MIG for gyrotrons. Besides providing a general outline of the physical models and the program implementation of the code, several illustrative examples of the numerical experiments with real MIG for submillimeter wave gyrotrons are presented and discussed.     

Computer Simulation of Axis-Encircling Beams Generated by an Electron Gun with a Permanent Magnet System

Results from computer aided design of a novel electron gun generating axis-encircling beams are presented and discussed. Numerical experiments were performed by the new version of the software package GUN-MIG named GUN-MIG/CUSP. It is based on a self-consistent relativistic model and is developed as a problem oriented tool for analysis of electron-optical systems with magnetron injection guns (MIG) and electron guns with field reversal (cusp guns), forming axis-encircling beams. As a result of the simulations an electron-optical design of a novel electron gun with permanent magnet system was accomplished. The gun is expected to form high quality beams with small velocity spread and beam ripple. Parameters of the generated beams are appropriate for a prospective weakly relativistic high harmonic large orbit gyrotron (LOG). The development of such device is in progress now at the Research Center for Development of Far-Infrared Region (FIR Center) at Fukui University.     

应用广域测量信息的低频低压解列装置自动化控制技术

针对电网广域测量信息含噪量较大、电网互联区域振荡阻尼难以控制的问题,以提升电网供电质量为目的,提出应用广域测量信息的低频低压解列装置自动化控制技术。以广域测量系统（WAMS）为基础,获取电网运行时的广域测量信息,利用小波分解去噪方法去除电网广域测量信息所含噪声后,通过基于Prony的电网低频振荡识别方法识别电网振荡区域与振荡数值;然后以电网振荡区域与振荡数值为基础,计算振荡中心电压和定位系数,并将其作为输入,设计低频低压解列装置自动化控制流程,实现低频低压解列装置自动化控制。实验结果表明,该方法可有效去除电网广域测量信息内所含噪声,电网互联区域振荡阻尼数值最大误差值仅为0.01,且可有效地控制低频低压解列装置。     

Ultra high-speed InP/InGaAs SHBTs with ft and fmax of 185 GHz

An InP/InGaAs single heterojunction bipolar transistor(SHBT) with high maximum oscillation frequency (f_(max)) and high cutoff frequency(f_t) is reported.Efforts have been made to maximize f_(max) and f_t simultaneously including optimizing the epitaxial structure,base-collector mesa over-etching and base surface preparation.The measured f_t and f_(max) both reached 185 GHz with an emitter size of 1×20μm~2,which is the highest f_(max) for SHBTs in mainland China.The device is suitable for ultra-high spee...     

RTD在压力下的弛豫振荡特性

报道了共振隧穿二极管(RTD)在压力下的弛豫振荡特性.采用Pspice 8.0软件仿真并设计了振荡电路,测得其振荡频率达200kHz.在(100)半绝缘(SI)GaAs衬底上利用分子束外延(MBE)技术生长了AlAs/InxGa1-xAs/GaAs双势垒共振隧穿结构(DBRTS),并采用Au/Ge/Ni/Au金属化和空气桥结构成功加工出了RTD.由于RTD的压阻效应,采用显微喇曼光谱仪标定所加应力大小,对RTD在加压条件下的振荡特性进行了研究,结果表明其弛豫振荡频率大致有-17.9kHz/MPa的改变量.