C波段连续波速调管的研制

本文介绍一个C波段连续波速调管的设计、计算和测试情况。通过对电子枪、聚焦系统、输出电路、互作用段的计算,获得了符合要求的输出特性。实测结果为：在2.3%工作频带内,连续波输出功率大于15 kW,效率大于30%,增益大于34 dB。     

X 波段高功率连续波速调管设计

本文给出了X 波段250kW 连续波速调管电子枪及注-波互作用系统的设计。注-波互作用系统由6 个腔组成,一 维大信号程序计算结果表明互作用效率大于50%,增益大于50dB。设计的电子枪导流系数1.0μp,采用电磁线包聚焦系 统,优化计算得到电子注填充比0.6,电子注波动小于6%。     

S波段宽带连续波速调管的研制

本文介绍了一种用于通信系统的S波段宽带连续波速调管,详细给出了两种宽带输出电路：滤波器加载重叠模双间隙耦合腔宽带输出电路和三节滤波器加载宽带输出电路的设计、计算和测试结果。最后,给出了分别采用上述两种宽带输出电路的速调管样管的测试结果,其中采用三节滤波器加载宽带输出电路方案的样管在大于4.6%的瞬时带宽内获得的连续波输出功率大于17 kW。     

C 波段连续波速调管的研制

本文介绍一个C 波段连续波速调管的设计计算和测试情况。通过对电子枪、聚焦系统、输出电路、互作用段的计算,获得了连续波输出功率15kW,带宽2.3%的输出特性,研制的第一支样管获得了7.4～13.8kW 的连续波输出功率。     

X 波段50MW 速调管电子光学系统的初步设计

：采用PIC 模拟程序对X 波段50MW 速调管的电子光学系统进行了初步的设计。设计的电子枪压缩比>120, 阴极发射电流密度均匀,电子注轨迹层流性良好。模拟设计的电子枪区最大场强达到27.8kV/mm,属于可以承受的范围。     

X波段3MW小型化高峰值功率多注速调管

小型化高功率多注速调管是医疗和工业辐照用电子直线加速器理想功率源。本文简要介绍了一种X波段3 MW小型化高功率多注速调管,为了实现器件高功率和小型化性能,采用了横向耦合同轴谐振腔、均匀永磁聚焦系统、半波长盒形输能窗等技术,器件测试结果表明,峰值输出功率大于3.4 MW,平均功率大于10.2 kW,重量小于45 kg。     

C波段单注宽带速调管的研制

介绍了一种C波段单注速调管的研制工作,包括电子光学、永磁聚焦系统、高频互作用段、输能系统和收集极的设计,并给出了实际测试数据。测试结果显示该管输出带宽达到5.2%,峰值功率达到300 kW,增益大于40 dB,效率大于30%。     

S 波段连续波速调管宽带输出电路的设计与测试

本文开展了一种用于通信系统的4.6%带宽的S 波段连续波宽带速调管KS4158 的研制工作,重点研究了该速调管的宽带输出电路,详细介绍了宽带输出电路的两种设计方案：滤波器加载重叠模双间隙耦合腔宽带输出电路和三节滤波器加载宽带输出电路。文中还介绍了基于矢量网络分析仪的宽带输出电路的扫频测量法,给出了这两种宽带输出电路的测试结果。最后,给出了分别采用上述两种宽带输出电路方案的两只速调管的测试结果,并对这两种方案进行了分析和比较,其中采用三节滤波器加载宽带输出电路方案的样管的连续波输出功率大于17kW,瞬时带宽大于4.6%。     

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。     

G 波段带状注速调管电子光学系统的初步设计

设计了G 波段带状注速调管电子光学系统,主要工作参数为：电子注电压16.5kV,电流0.58A。电子注通道截 面3.272mmx0.274mm,通道长度20mm。阴极面是曲率半径为5mm 的矩形柱面,尺寸为2.5mm×1.2mm,电子注在单一 方向上压缩,电子注束腰截面尺寸2.5mm×0.12mm,电子枪压缩比10:1。采用均匀场聚焦方式,模拟了三种磁场强度下 的电子注成形和传输过程。模拟结果显示,电子注传输的Diocotron 不稳定现象在强磁场下得到改善;磁场强度为8700Gs 时的传输通过率为100%。     

S波段10MW小型化高峰值功率多注速调管的研究与应用

采用高流通率电子光学技术、高效率高频系统设计技术等关键技术实现了S波段10 MW量级多注速调管的设计和研制。由于该速调管主要通过永磁聚焦的多注方案设计实现了高峰值功率速调管的小型化设计,增加了速调管的实用性和灵活性。设计结果可以指导其它同类型的S波段峰值功率多注速调管的设计。     

S波段多注速调管电子枪设计

介绍了一种应用于S波段同轴腔高功率多注速调管的电子枪设计方案。该电子枪总电子注数目为40个(内层19个,外层21个),工作电压为60 kV,总电流为300 A(平均分配在40个电子注上),单注导流系数为0.51μP,总导流系数为20.4μP,设计的阴极电流发射密度小于12 A/cm²,电子枪内最大场强为16.6 kV/mm。为使系统小型化,采用周期反转永磁聚焦系统约束电子注,聚焦系统由四组磁钢形成三个磁场均匀区,三个均匀区的磁场逐级增大,最小磁场强度为0.11 T,最大磁场强度为0.12 T。采用三维计算软件对电子注静电轨迹、磁场分布及聚焦轨迹进行了计算和优化,设计的多注电子枪电子注通过率达到了100%。     

X波段大功率脉冲速调管的研制

主要介绍了用于气象雷达的X波段大功率脉冲速调管的研制情况,包括高频系统设计、电子光学系统设计和试验结果。     

S波段连续波无截获栅控行波管的研究

介绍了S波段250 W大功率连续波无截获栅控行波管的设计计算和测试情况,整管采用金属陶瓷封接结构,周期永磁聚焦,底板传导冷却,单级降压收集极,N-K型射频同轴输出,SMA-K射频同轴输入.其主要的技术指标:输出功率≥250 W,增益≥35 dB,二次谐波≤-7 dB.     

Ka波段高压缩比电子光学系统的分析与设计

微波电真空器件向高功率、高频率、宽频带、高效率和小型化方向发展,对电子光学系统的要求也日益增高。文中设计了工作于Ka 波段的扩展互作用速调管(Extended Interaction Klystron, EIK)高压缩比电子枪,利用二维仿真软件E-GUN 和三维仿真软件Opera-3D 对轴对称电子束在均匀永磁聚焦磁场内运动状态进行建模并仿真计算。相关结果表明,在阳极电压25 kV、注电流2.5 A、阴极面电流密度不超过12A/cm2 的条件下,面压缩比约为85,电子注以良好的刚性通过互作用区域。     

X频段速调管发射机现状及发展趋势分析

作为深空探测系统核心组成部分之一的发射机,必须为深空探测系统提供大功率的射频能量,使之能探测更远的目标。速调管发射机的突出优点是具有输出大功率的能力,同时工作在X频段,具有较高的效率,且研制成本较低,这些特点是固态发射机所不具备的。因此,研制高转换效率、高可靠性和高输出功率的速调管发射机,是深空探测成功的关键。文中介绍了X频段连续波速调管发射机国外发展现状,并对国内现状和发展趋势进行了分析,利用现有技术,开展大功率连续波速调管发射机研究,为深空探测事业的发展提供了参考。     

X波段带状注速调管的设计及实验研究

本文简要地报道了中国科学院电子学研究所对X波段带状注速调管所做的研究工作,其目的是对这种新方案进行原理性的验证。这项研究包括两个阶段,在第一个阶段中,成功建造并测试了使用闭合周期磁聚焦方案的带状注电子光学束管,在第二个阶段中,完成了高频互作用结构的设计并制造了完整的X波段带状注速调管。实验中,在125 kV附近观察到了器件的放大特性。在输入功率0.71 kW,工作频率11.69 GHz时,带状注速调管输出功率达到了2.8 MW,3 dB带宽30 MHz,增益35.96 dB,效率32.52%,束流通过率73.3%。在工作电压135 kV时,可以观察到大于93%的束流通过率,然而,此时管内出现振荡。这项研究表明带状注速调管有望在高功率的场合中获得应用,同时,寻求抑制振荡的方法仍然是未来研究中的艰巨任务。     

P波段小型化6MW高效率多注速调管的研制

介绍了一种P波段小型化6MW高效率多注速调管的研制方案,目前该管在P波段已经实现脉冲输出功率6.1 MW,效率68%。通过周期反转永磁聚焦、BAC法结合CSM法优化群聚提高互作用效率、大功率同轴输出窗等关键技术的应用,解决了高效率、高峰值功率容量和高可靠性等难题。     

一种新型S波段高平均功率宽带速调管

该文介绍了一种新型S波段高平均功率宽带速调管的主要设计思想、模拟计算结果和实验结果。文中提出了具有理想高频通过率的高平均功率宽带速调管电子光学系统的验证方法,以及联合使用2.5D Arsenal-MSN code和KLY6两种软件去除带内功率凹点和改善高频性能的方法。最终的实验测试结果表明,这些方法是有效的。