Ka波段高功率基波回旋速调管高频系统研究

对Ka波段、工作模式为TE021,模的基波高功率回旋速调管的高频结构进行了研究.讨论了群聚腔两端突变对TE02模反射相位和幅值,以及绕射产生的TE01模的相位和幅值的影响;TE01模相干迭加效应和对TE02模场分布形式的影响,通过粒子模拟计算研究了最具破坏性的杂模.优化设计了腔体的尺寸,使得既降低了TE01模对工作模TE02模的影响又有效抑制了最具破坏性的杂模,并得到了34GHz的TE021模四腔回旋速调管放大器设计方案.PIC计算表明:在工作电压70kV,注电流20A,电子横纵向速度比为1.5时,中心频率33.97GHz,输出功率720kW,相对带宽1.5%,电子效率51.4%,饱和增益大干49.7dB.     

W 波段五腔回旋速调管放大器的设计

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。     

C波段多注速调管高频系统的模拟研究

采用电磁仿真软件对C波段多注速调管的输入腔、输出腔及中间腔的高频特性进行了冷腔分析。采用CHIPIC软件对高频互作用区进行了整体建模。为得到稳定且较高的输出功率,对电子束,输入功率及输出耦合结构等参数进行研究分析。通过对结果的分析,模拟整个高频结构的工作情况,在电子束电压28 kV,总电流为14.96 A的条件下,得到了功率为225 kW的峰值功率,效率为50%。     

用于回旋速调管的新型开放式球形谐振腔

作为毫米波、亚毫米波源的回旋速调管工作于W波段及以上波段时,如何提高输出功率和工作效率是回旋管研究的重点.对开放式球形腔TE谐振模式的特点进行了理论分析,并与圆柱谐振腔TE模式进行了比较,通过计算模拟对比了二者谐振腔的电场能量分布特点.与圆柱谐振腔TE021模式相比,在电子通过区域,开放式球形腔内TE102谐振模的高频...     

回旋速调管放大器及其发展评述

回旋速调管放大器是一种具有重要发展前景的高功率相干毫米波源。该文简要介绍了回旋速调管的结构和工作机理,详细评述了国际上回旋速调管的发展状况及趋势,指出了发展中存在的一些关键问题,并提出了自己的建议。     

8mm二次谐波回旋速调管放大器中电子注-波互作用的研究

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。     

回旋速调管TE01-HE11模式变换器

根据耦合波理论,编制了优化计算程序,优化了30.5GHz TE01-TE11模式变换器的几何结构,得到了其可实现最高模式变换效率的几何参量.用仿真软件优化设计了同一工作频率的TE11-HE11模式变换器.结果表明这两个模式变换器组成的TE01 -HE11复合模式变换器在30.5GHz和1％带宽内具有97.0％以上的TE...     

X 波段50MW 高功率速调管注波互作用系统的研究

高功率X 波段速调管必须依靠高性能的注波互作用段来实现,互作用段的作用是使入射的连续电子注逐步 转化为分离的群聚块,之后在通过输出腔的过程中,间隙电场使群聚块减速将电子的动能转化为微波能量向外输出。 速调管的注波互作用段由一组性能参数各不相同的谐振腔组成,各腔的谐振频率、品质因数、特性阻抗以及沿轴线的 分布位置等均对整管的效率、增益和输出功率有直接的影响。我们首先使用基于圆环模型的2.5 维注波互作用程序通 过反复优化找到了一组基本参数,随后在CST 中建立了三维仿真模型对该结构进行了验算,实际计算表明在电子注 电压和电流分别为440kV 和350A 时,速调管的输出功率大于50MW,所得结果满足设计要求。     

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%。     

8mm回旋速调管的模拟设计与实验

设计了8mm波段回旋速调管，并进行了热测实验，在中心频率34GHz下，得到了最大脉冲功率172kW，最大平均功率大于2kW，增益31．9dB，电子效率23．4％，3dB带宽280MHz，     

一种使用TE11为过渡模的TE01-HE11模式变换器设计

基于弯曲圆波导耦合理论和规则圆波导突变结构模式匹配法, 利用MATLAB软件编写的相关数值计算程序得到波导模式转换结构的优化参量, 最终使用CST软件对模型进行了仿真和验证.该系统主要由三部分组成: 一个TE01-TE01的过渡器, TE01-TE11和TE11-HE11的圆波导模式转换器.计算结果表明, 该TE01-HE11模式转换系统在24.13 GHz的频率有5%的带宽、转换效率超过了99%.计算结果、仿真结果和实物冷测结果是一致的.     

Ka波段TE_（01）模回旋速调管带新型渐变段输出腔设计

利用正余弦拟合的方法和半径渐变波导的耦合波理论,设计出一种Ka波段TE01模回旋速调管带该新型渐变段输出腔。通过Matlab数值计算和HFSS仿真优化,研究了该新型渐变段的传输参数、反射参数、对杂模的抑制等性能指标。仿真结果表明：在渐变段长度为80mm、口径由14mm变化到32mm的情况下,在33～35GHz的范围内该新型渐变的传输参数大于-0.016dB,反射参数小于-55dB,对TE02模的耦合为-25dB和对TE03模抑制在-55dB以下;而该输出腔的中心频率为34.075GHz,Q值为109.6,工作模式TE01模式的模式纯度大于0.94。     

用于TE_（01）圆电模毫米波水负载大功率计的研制

针对回旋行波管输出的高阶圆电模式TE01模,本文开展了一种新型大功率辐射式水负载的研制工作,其研制的主要技术难点有：适用于高阶圆电模式、大功率容量、低驻波系数的实现和水密封性等,成功研制出了一种由石英玻璃烧制的特殊结构Ka波段大功率辐射式圆波导水负载,其具有功率容量大、频带宽、体积小、重量轻、结构紧凑等优点,并已成功应用于回旋行波管的功率测试系统。实验结果表明,其相对频率带宽大于15%,带内电压驻波比小于1.2,峰值功率容量大于150kW,平均功率容量大于5 kW。     

5G毫米波焦点频段(26 GHz)全球研究动态与展望

阐述了5G系统毫米波焦点频段(26 GHz频段)全球频谱划分与现有应用概况,对全球研究动态与主要国家和地区的初步观点进行了梳理与总结。结合本频段现有无线电业务应用情况,重点剖析了开展频谱兼容性研究的关键场景、研究方法与主要挑战。最后,对5G系统有助于兼容共存的特征进行了归纳,为后续研究指明了方向。相关内容可为该频段5G频率规划提供借鉴。     

高效平面印刷毫米波段整流电路设计与实验

利用微带线设计了一种Ka波段毫米波整流电路.整流电路由输入阻抗匹配网络、整流二极管及输出直通滤波器构成,输入端口为50 Ω微带线,便于实验及与天线集成.利用等效电路模型理论分析了肖特基二极管在Ka波段的整流特性,设计并加工电路.实验测得,在32.5 GHz工作频率和20 dBm输入功率下,整流电路在350 Ω负载上获得57％的毫米波直流(MMW-DC)转换效率;在输入功率大于8 dBm时,整流效率均大于30％.该整流电路采用传统的印制电路板(Printed Cireuit Board,PCB)制作工艺,具有造价低和易集成等优点,且整流效率高,可应用到毫米波无线输能系统中.     

高频控制节能型开关电源电路设计与探究

研究的是基于高频控制节能型开关电源电路设计,该设计以开关电源电路为基础,利用芯片控制电路,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,从而满足开关电源在计算机、通信及家用电器等方面日益增长的需求。     

高频控制节能型开关电源电路设计与探究

研究的是基于高频控制节能型开关电源电路设计,该设计以开关电源电路为基础,利用芯片控制电路,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,从而满足开关电源在计算机、通信及家用电器等方面日益增长的需求。     

高分辨率变焦式连续波测风激光雷达设计与实验

为实现近场风场的非接触式高分辨、高精度测量, 弥补脉冲相干测风激光雷达在近场风场测量存在盲区的缺 陷, 选用对人眼安全的 1550 nm 工作波长的高功率连续波光纤激光器作为光源, 基于激光多普勒相干测风原理, 通过 改变连续波激光聚焦位置实现风场不同位置的风速探测。为提高系统的信噪比 (SNR), 优化选取了当前系统本振光功 率参数; 并通过优化设计 “有效频谱质心” 算法, 对连续波测量体积内存在多个速度分量数据进行处理, 从而提高数据 反演精度。使用该激光雷达系统与超声波风速计进行对比实验, 风速数据相关性为 0.98, 标准差为 0.16 m·s−1。在此基 础上, 利用该激光雷达系统进行长期风速观测实验, 选取不同天气气溶胶含量差别较大的多组数据进行分析, 同时对 近地面及近建筑物风场内风速的变化进行了探究。局地风速观测实验结果表明, 该激光雷达系统的风速测量区间为 0.3∼18 m·s−1, 风场测量位置 2∼30 m, 能够实现风场风速梯度的连续测量。     

基于Doherty技术的RF高效率大功率放大电路的设计与分析

基于可以有效提高放大器效率的Doherty技术,本文提出并实现了大功率射频放大电路的设计方法.采用摩托罗拉公司的MRF23140芯片,运用Pspice、Protei、ADS(Advanced Design System)等开发软件,实现了包括直流偏置电路、保护电路、匹配滤波电路、负载牵引电路以及射频放大电路在内的整体设计,并给出了对系统增益、系统效率、系统电流分布、回波损耗等指标的仿真结果.     

谈大功率短波宽带天线的收发开关

本文首先研究和探讨了大功率短波宽带天线和大功率短波宽带天线收发开关设计的意义和价值,并对一种大功率短波宽带天线收发开关的设计展开研究和探讨,为大功率短波宽带天线收发开关的研究和设计提供资料参考.