Ka波段二次谐波回旋行波管放大器的研究

二次谐波回旋行波管放大器的互作用磁场比基波回旋行波管放大器的磁场降低了一半,从而降低了设计难度,具有广阔的应用前景。通过对周期介质加载结构的Ka波段二次谐波回旋行波管电子枪、高频结构、模式竞争以及注波互作用研究,确定了Ka波段TE02模二次谐波回旋行波放大器的基本工作参数,通过PIC模拟计算,在电子注电压为90 kV,注电流为25 A时,获得了大于200 kW的输出功率,超过40 dB的增益。     

W波段二次谐波回旋行波管放大器

采用谐波工作的回旋管互作用磁场比基波磁场降低了1/s,可降低整管磁场设计难度,具有较大的应用前景。通过对W波段二次谐波回旋行波管高频介质加载结构、模式竞争和注波互作用研究,确定了该放大器的工作参数。非线性模拟表明,当应用100 kV,20 A,α=1.2的电子注时,该回旋管可在91 GHz频率处产生465 kW的输出功率和49 dB的增益结果。并且,基于耦合波理论,讨论了一个轴对称半径微扰的TE02~TE01输出模式变换器,效率在95%以上时,其带宽达到4 GHz。     

Ka波段回旋行波管电子枪阴极热分析

利用有限元软件ANSYS对回旋行波管电子枪阴极组件进行热分析,得到了100W加热功率情况下的温度分布以及热形变情况,并利用EGUN软件分析了热形变后的阴极发射的电子注性能的变化。最后测试了实际阴极的温度,测试结果与模拟相符。为电子枪的设计、优化和实际装配提供了一定的依据。     

损耗介质加载结构Ka波段TE_(01)模回旋行波管放大器稳定性的分析

该文从分析损耗介质加载金属圆波导中电磁波传输特性出发,应用回旋行波管放大器小信号色散方程,研究损耗介质加载结构TE01模回旋行波管放大器绝对不稳定性振荡和回旋返波振荡对器件稳定性的影响.结果表明:损耗介质的加载,可以提高绝对不稳定性起振电流,提高的幅度依赖于工作磁场偏离饱和磁场的程度、电子束横纵速度比等;增加波导损耗介质加载的厚度,可以提高竞争模式的回旋返波起振长度.合理选择波导的损耗层厚度、介电常数以及回旋行波管的工作电压、工作磁场和电子束横纵速度比,可以有效兼顾带宽和抑制不稳定性,保证回旋行波管放大器稳定工作.     

损耗介质加载结构Ka波段TE01模回旋行波管放大器稳定性的分析

该文从分析损耗介质加载金属圆波导中电磁波传输特性出发,应用回旋行波管放大器小信号色散方程,研究损耗介质加载结构TE₀₁模回旋行波管放大器绝对不稳定性振荡和回旋返波振荡对器件稳定性的影响。结果表明：损耗介质的加载,可以提高绝对不稳定性起振电流,提高的幅度依赖于工作磁场偏离饱和磁场的程度、电子束横纵速度比等;增加波导损耗介质加载的厚度,可以提高竞争模式的回旋返波起振长度。合理选择波导的损耗层厚度、介电常数以及回旋行波管的工作电压、工作磁场和电子束横纵速度比,可以有效兼顾带宽和抑制不稳定性,保证回旋行波管放大器稳定工作。     

一种Ka波段回旋行波管输出窗设计

针对Ka波段回旋行波管输出窗介质窗片易打坏的问题,引入了3层介质厚窗结构和液冷结构。利用微波网络场匹配理论建立传输级联矩阵的方法对多层窗片结构输出窗进行研究,给出Ka波段回旋行波管一种新型中间液冷结构输出窗的参数,通过CST进行仿真验证和优化处理,并进一步结合热损耗公式和ANSYS Workbench对输出窗进行热分析,在26.3~35.7 GHz频带范围内,实现S_(21)>-0.5 d B。     

Ku波段螺旋波纹波导回旋行波管色散特性研究

为抑制回旋行波管的自激振荡和增加回旋行波管带宽,俄罗斯G.Denisov等人提出一种新型回旋行波管结构——螺旋波纹波导回旋行波管。通过螺旋波纹波导的特殊结构使通过波导的两种模式发生耦合,耦合出一种新的工作模式,从而改变色散特性,达到抑制自激振荡和增加带宽的目的。通过螺旋波纹波导的色散方程,分析其色散曲线,从而分析螺旋波纹波导作为回旋行波管高频系统的优势。     

W波段回旋行波管放大器速度零散的分析

通过包含速度零散影响的回旋行波管放大器的非线性理论模型,以W波段两段结构回旋行波管放大器为例,详细分析了速度零散对放大器电子注—波互作用的影响.模拟结果表明,通过合理地调整互作用长度,减小电子横纵速度比、调节工作磁场等方法可以有效地减小速度零散的影响,对回旋行波管放大器的优化设计提供了理论依据.     

Ka波段基波回旋行波管放大器的模拟与设计

完成了Ka波段基次谐波TE01模回旋行波管的初步设计,通过PIC模拟计算获得了回旋行波管稳定工作的详细物理图像和参数依赖关系．模拟计算表明,在电子注电压为100kV,电子注电流为20A,工作磁场为1．27T时,放大器可以获得大于450kW的输出功率、50dB增益、大于22．5％的效率和约为5％的带宽．     

回旋行波管分布式介质加载高频结构研究

利用线性理论对Ka波段工作模式为TE01模的回旋行波管进行了稳定性分析,计算了介质加载条件下工作和寄生模式的传播损耗,以及不同传播损耗下工作模式的起振电流;对不同介质加载条件和工作电流,给出了3个主要寄生模式的起振长度;确定了介质加载厚度以及相对介电常数等参数。计算结果表明,在优化得到的介质加载条件下,寄生模式在其各自振荡频点的单位长度传播损耗大于抑制各寄生模式返波振荡所需最低损耗值要求;工作模式起振电流大于设计所需工作电流;寄生模式的起振长度大于设计的介质加载段和未加载段长度;设计的介质加载参数能够满足抑制工作和寄生模式自激振荡的要求。利用优化设计的高频结构及介质加载参数,进行了整管热测实验,得到了输出功率160kW,饱和增益40dB,效率22.8%以及3dB带宽5%的回旋行波管。     

EHF频段回旋行波管放大器的模拟研究

相对于UHF和SHF频段,EHF频段在抗干扰、低的截获率和在高空核爆炸情况下,地球至卫星上行链路具有最小中断时间等方面所显示出的优势,备受各国关注。通过对回旋行波管中的寄生振荡、工作磁场等问题的研究和PIC粒子模拟,讨论速度比a和工作磁场B对输出功率和增益的影响。PIC粒子模拟表明,在电子注电压为70kV、电流13．5A、工作磁场为1．61T时,EHF波段基波回旋行波放大器得到370kW的输出功率、52dB的增益和39．5％的效率。     

Ka 波段功率放大器线性化技术的研究

功率放大器是毫米波发射系统的关键部件,近年来对其线性度的要求越来越高,但关于Ka 波段的线性化研究却相对滞后。本文介绍了一种毫米波频段的线性化方案,采用预失真技术在中频模块产生预失真信号,然后上变频到Ka 频段,最终实现毫米波功率放大器的线性工作。通过仿真,三阶分量改善了10dB,达到了预期效果。     

宽带低频放大器的设计

文中讨论了宽带低频放大器的设计。宽带网络采用有源低通滤波器和有源高通滤波器组合而成。在电路设计中,有源滤波电路和放大电路采用同一放大模块,这样简化了电路,缩小了体积,提高了产品的可靠性。通过分析低通滤波器和高通滤波器的设计过程,给出了试验数据、滤波器波形和宽带低频放大器电路图,再经过调整得到较好的通频带波形。该放大器在10～85kHz这个范围内,有较好的增益平坦度和稳定的性能,电压增益为60dB,满足设计要求。     

Ka 频段200W 线性固态功放设计

介绍了一种Ka频段200W高线性度固态功放的工程实现。采用混合式功率合成与波导功率合成相结合的技术路线,在Ka频段实现了近百路的高效功率合成。功放共合成了96个功放芯片,连续波输出功率可达250W;针对功率器件线性度不足的现状,采用射频预失真技术优化其线性度,三阶互调指标优于-33dBc,改善幅度最高达15dB;固态功放设计中充分考虑了工程化与产品化性能,结构外形标准、散热性能良好,并配置了完善的控保功能,在可靠性及实用性方面均初步达到工程使用的要求。     

高保真声频放大器的宽带化和高速化

论述了高保真声频功率放大器高速化、宽带化的必要性,指出了放大器频率响应、功率带宽、转换速率之间的关系,并提出了采用电流模技术拓展频响、提高放大器转换速率的方法。结合实验测试结果和主观听音评价,证实了放大器高速化、宽带化对音质的改进。     

采用混和稳定方法设计L频段放大器

微波放大器设计中,首要考虑的问题是管子的稳定性。通常只考虑在给定的频段和一定的负载下管子是否稳定工作,如果负载阻抗在整个频段内(直流至管子的截至频率)变化较大,则管子可能在其他频段内振荡,从而进入饱和状态,在预定的频段内失去放大功能[1]。针对Agilent的高增益、非绝对稳定的E-PHEMT管ATF55143,通过理论分析和EDA仿真,采用混和稳定方法,使之在整个频段内无条件稳定,设计出实际电路进行验证,达到预定增益目标。     

S波段低噪声放大器的分析与设计

介绍了S波段低噪声放大器（LNA）的设计原理和流程。对影响电路稳定性和噪声性能的、易被忽视的因素进行了详细分析。文中重点分析实际电路可能产生的非连续性、寄生参数效应等因素对电路各个性能指标的影响，并针对这些因素进行了软件仿真计算，最后给出了放大器的仿真结果和最终的微带电路。放大器设计为两极结构，采用GaAsFET器件和双电源电路设计形式，达到了预定的技术指标，工作带宽2．0～4．0GHz，增益G〉22dB，噪声系数NF〈0．7dB。     

Ka 波段方同轴线中TM 波的全波算法*

对方同轴线中TM波的FDM(Finite Difference Method)全波算法进行了研究,推导了方同轴线TM波在临界和传播状态下各个电磁分量的全波计算公式,得到了传播状态与临界状态场分量之间的关系式,简化了对传播状态场分量计算,利用Yee氏网格单元对各电磁场分量进行有限差分,采用Matlab编程得到了TM波两个最低模式的色散与电磁场分布情况,与亥姆霍兹法、CST仿真计算结果进行了比较,三者结果均一致,并且研究了网格精度和不同内导体边长对截止频率的影响.全波算法是所有电磁分量参与计算,具有一次求解得到所有电磁场分量、计算速度快的优点,此法同样适用于方同轴线中其它模式的求解,也能求解其它类型传输线中模式的色散特性和电磁场分布问题,具有推广应用的潜力.     

一种高速运算放大器电路自激振荡机理分析与改善方法

高速运算放大器是一个高放大倍数的多级放大器,在深度负反馈条件下,很容易产生自激振荡。为了使放大器能稳定工作,需要外加一定的相位补偿网络,以消除自激振荡。文中针对一种高速运算放大器AD713的自激进行了测试,并且通过相位滞后补偿网络消除自激振荡,工作稳定。