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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
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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。 相似文献
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Ka波段基波回旋行波管放大器的模拟与设计 总被引:1,自引:5,他引:1
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. 相似文献
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针对谐波回旋管互作用效率低的问题, 以自洽非线性理论为基本工具, 系统地分析了三个关键因素, 即互作用腔体长度(Q值)、电子注的横纵速度比和工作电压对二次谐波互作用系统性能的影响.研究发现当工作磁场选择在硬激发区时, 通过综合调节电子注的横纵速度比和工作电压能够获得较高的互作用效率.基于自洽非线性理论优化设计了一个W波段二次谐波回旋振荡器, 粒子模拟(PIC)结果显示当电子注速度离散3%, 工作电压37 kV, 电流4 A时, 输出效率达到了39.5%. 相似文献
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研究了一种具有多段损耗波导结构的8ram二次谐波回旋行波放大器.通过稳定性分析,确定了放大器的工 作参数,并对其注.波互作用过程进行了详细的分析和讨论,完成了工作在35GHzTE02模二次谐波三段损耗波导结构回旋行波放大器的优化设计.非线性模拟结果表明,该互作用结构能有效地抑制寄生模式,在速度零散为3%的情况下,其峰值功率为125kW、增益为39dB、3dB带宽为4.3%. 相似文献
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W 波段回旋速调管具有高增益和高输出功率的特点,在军用雷达方面有广泛的应用。本方利用电磁粒子模拟
软件CHIPIC 设计了一个W 波段五腔回旋速调管,优化了互作用电路的结构和工作参数,分析了电子注与场的换能
过程以及工作频率对输出效率和增益的影响。该管的工作模式为TE01 模,当工作电压为70kV、电流为6A、频率为
93.8GHz 时获得了167.3kW 的最大输出功率和39.8%的工作效率。当工作频率为93.65GHz 时取得了50dB 的增益和
400MHz 的带宽。该模拟结果对回旋速调管在雷达方面的应用提供了理论依据。 相似文献
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Xian-Feng Liang Pu-Kun Liu Shou-Xi Xu Shi-Chang Zhang 《Journal of Infrared, Millimeter and Terahertz Waves》2003,24(9):1431-1440
The preliminary design of a Ka-band, second harmonic, three cavities gyroklystron amplifier is presented. The beam-wave interaction in the second harmonic gyroklystron amplifier is studied by using a particle-in-cell code, and the validity of the design of the microwave circuit is also discussed. The results show that this gyroklystron can produce an output peak power of over 200kW with 20dB gain and 20% maximum efficiency at 35GHz. 相似文献
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针对当前粒子模拟软件建模效率普遍偏低的问题,在软件设计中引入了计算机辅助设计(CAD)技术,考虑到粒子模拟具有复杂多样的物理模型和计算环境,采用面向对象的方法将整个CAD系统划分为基本设置、算法设置、结构建模、观测设置、模拟控制和数据处理等六个功能模块,以及用户界面、数据管理和计算接口等三个系统层次,并分别对每个功能模块和系统层次进行了详细分析与设计.最后,将所实现的CAD系统与核心计算程序整合,形成一套较为实用的粒子模拟软件,并应用到高功率微波器件的设计中,结果表明该系统具有很高的实用性. 相似文献
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该文介绍了一种基于PIC18F97J60网络单片机的放大器矩阵的设计,并给出了硬件设计原理图以及软件设计方法。实际应用表明,采用该方法实现的对硬件电路的本地控制和远程控制,具有电路简单、价格低、可靠性高等特点,可广泛应用于自动测试系统中开关矩阵、滤波器矩阵、放大器矩阵、变频组件等单机的设计中以及远程监控系统的设计中,具有很高的实用价值。 相似文献