极靴磁饱和如何影响磁透镜的球差系数和色差系数

极靴的磁饱和状态是磁透镜设计中最受关注的问题。本文用有限元法对于不对称聚光镜-物镜进行了系统分析,发现对磁透镜的极靴,按其轴上磁感应强度分布可分成五种不同的磁饱和状态,每种都有其特征的分布形状。为研究极靴磁饱和如何影响球差和色差系数,编制了专用的程序,对不同饱和状态下球差和色差系数的被积函数的沿轴分布进行了计算分析,发现随着磁饱和的增强,球差系数趋于下降而色差系数趋于上升;当下极靴适当强饱和时,不对称聚光镜-物镜的球差系数明显下降。文中对以上各种现象作出了解释。就不对称透镜的上极靴和下极靴的孔径比D_1/D_2作出的分析表明,D_1/D_2=4(或5)是值得推荐的。本文是为英国剑桥大学Cavendish实验室600kVHREM性能改进所作的研究工作的一部分。研究报告中提出的想法和得出的结论在实际上得到了应用,并导致了该高分辨率电镜性能的重要改进。     

W波段大功率集成极靴式互作用结构研究

针对W波段大功率折叠波导行波管的技术难点,提出了一种一体式加工的集成极靴式互作用结构,该结构将直角型折叠波导嵌入到极靴中,实现注-波互作用结构与聚焦系统的集成,提高周期永磁系统的聚焦能力,再通过增加阴极发射的电子注电流,实现功率的提升。文中首先介绍了集成极靴式互作用结构,提供该结构中慢波结构的尺寸参数,计算其色散特性及耦合阻抗曲线,并设计了相应的磁聚焦系统。最终对互作用结构进行仿真模拟,在90~100 GHz频带内可获得高于700 W的饱和输出功率。带内饱和增益均小于20 dB,可有效防止自激振荡的产生,该互作用结构可广泛应用于级联功率放大模块的后级放大器中。     

澄清行波管放大器说明书中的某些模糊概念

在给行波管放大器写说明书时,增益和高频输出功率是可能引起模糊的二个参量。行波管的增益必须区分为小信号增益及饱和增益,前者指行波管工作于线性区域,后者指行波管工作于饱和输出功率区域。行波管与固态放大器的饱和增益和饱和输出功率的定义是不相同的。行波管放大器的饱和功率是指相对于高频输入功率的高频输出功率曲线的最高点(图     

磁透镜极靴形状对其电子光学参量的影响

本文通过对三种类型实用磁透镜的系统研究，提出可用形状参量Ｗ＝（Ｄ２Ｄ１）／２Ｓ来表征极靴形状对其电子光学量的影响。在磁路设计良好并满足弱碱激励的条件下，若Ｗ〈０．７，极靴形状将影响电子光学参量；若Ｗ〉０．７，则影响可基本忽略。     

空间行波管慢波结构及注波互作用模拟设计

设计了Ka波段螺旋线行波管的慢波结构,分析其色散特性曲线和耦合阻抗,对高频系统进行了优化;利用PIC粒子模拟得到在工作频带内饱和输出功率＞73.5 W,增益畸变＜2%,并对试制样管进行了试验,测得在工作频带内输出功率＞45 W,电子效率＞12.5%,采用4级降压收集极后总效率大于40%,最后对模拟结果和实测结果的差异原因进行了简单分析。     

E波段折叠波导行波管集成极靴结构设计及仿真

为进一步提升毫米波折叠波导行波管的输出功率,通过整体加工的工艺方法,将折叠波导慢波结构和周期永磁聚焦系统在母材上同时加工,形成一种集成极靴结构。基于圆形注电子光学系统,设计了E波段折叠波导行波管的集成极靴结构。利用三维电磁场模拟软件(CST)的微波工作室,设计并模拟了慢波结构的冷特性参数,并根据慢波结构尺寸设计周期永磁聚焦系统。通过电磁工作环境仿真软件(OPERA)对磁场进行仿真验证,最终整管粒子数值模拟(PIC)计算结果表明,在61~71 GHz频带内可获得大于1 kW的饱和输出功率。该集成极靴结构在提供强轴向磁场的同时,具有结构紧凑、散热性好等优点。     

1981年四川省电子学会第四届年会交流资料

附录一、磁路方程的推导在没有宏观电流的静磁场中:萝,。、:一。子:Hd:一。‘1一1) 沿四3中下半部分分(1一l夕式,有: (1一2)‘或上半部分)的永磁体和极靴表面积 B。。召,。二Bg。召‘+协.。+沪.。其中:B。。、万。。分别为磁钢中截面“o”上的磁感应强度和面积; B‘。,夕,分别为极靴极面“矿上的磁感应强度和面积; 砂.二,帆‘分别为磁钢和极靴侧表面的漏磁通。 上式稍加变形有图9典型磁路丑,。。。。一(1+成,+一红一、B,_夕.B,。召r Br。召,/磁钢,其间的漏磁通为:卫三dx二兀,Bg。召‘(l一3)d砂‘二=天。F、二)(2一1)其中:。_,,协,,.娇,…     

行波管；集成极靴式磁聚焦系统；磁感应强度；数值模拟

集成极靴式互作用系统在高频段行波管中有着巨大的应用潜力,而在其设计和应用过程中,最大限度地克服横 向磁场是一个十分重要的问题。介绍了集成极靴式互作用系统的结构单元、工作原理和比较优势;基于一段特定几何尺 寸的集成极靴式互作用系统,先定性分析了影响其磁场分布的关键参量,然后利用CST 静磁工作室详细研究了各个参量 的变化与其磁场分布的相互关系。计算结果不仅可以进一步加深对矩形磁钢磁场分布的认识,也为集成极靴式互作用系 统的在高频段行波管中的应用奠定了基础。     

采用PIN二极管反馈的射频可变增益放大器

射频可变增益放大器大多基于CMOS工艺和砷化镓工艺,通过改变晶体管的偏置电压或建立衰减器增益控制结构实现增益可调.本文采用高性能的射频锗硅异质结双极晶体管,设计并制作了一款射频可变增益放大器.放大器的增益可控性通过改变负反馈支路中PIN二极管的正向偏压来实现.基于带有PIN二极管反馈的可变增益放大器的高频小信号等效电路,本文详细分析了增益可控机制,设计并制作完成了1.8GHz的可变增益放大器.测试结果表明在频率为1.8GHz时,控制电压从0.6V到3.0V的变化范围内,增益可调范围达到15dB;噪声系数低于5.5dB,最小噪声系数达到2.6dB.整个控制电压变化范围内输入输出匹配均保持良好,线性度也在可接受范围内.     

电子注半导体放大器

在上届电子管技术会议上,Norris博士提出了一种称之为EBIRD的电子注电离半导体器件的工作原理。根据这种理论,Norris预见了这种复合管的增益、响应和输出能力的奇异的结合。利用台面式半导体二极管的实验指出:这种结构不能与氧化物阴极配合使用,以及为使EBIRD的能力完善必须研制一种平面二极管,这种平面二极管有一个浅的结,很薄的耗尽区和一个钝态结。然而利用非调谐的宽带输出电路,边缘台面二极管已达到高的高频增益(>20db)。这些器件的高频工作特性,在本文中将详细讨论。文中也给出二极管的偏压对电流增益的影响的数据,还讨论了影响增益饱和的因素。     

优化极靴的微波炉磁控管磁场分析

利用MAFIA静态磁场仿真模块对微波炉磁控管磁路进行仿真分析，并通过对比实测结果改进模型，主要分析缩短极靴后的磁场变化，然后制作了样管，测试并比较性能参数，在保证输出功率和效率的前提下，达到节约成本的目的。     

10 Gb/s 带有直流漂移校正的dB线性、无电感宽带可变增益放大器

本文介绍了一款带有直流漂移校正的dB线性、无电感宽带可变增益放大器。该可变增益放大器包含一个可变增益模块,一个带有共模电压调整的直流漂移校正模块,以及一个带宽拓展模块。为了放大器带宽同时节约芯片面积,本设计中带宽拓展模块采用了一种无电感设计的有源反馈技术,通过该模块在高频增益过冲来补偿可变增益模块和直流漂移校正模块在高频处的增益下降,从而达到拓展带宽、提高增益的效果。该可变增益放大器采用0.13mm SiGe BiCMOS工艺。测试结果表明,该款放大器3 dB带宽达到7.5 GHz,可变增益范围为40 dB (-10 dB-30 dB)。在10 Gb/s伪随机测试码输入的情况下,测试输出信号峰峰抖动小于30 ps_pp,功耗为50 mW。由于无电感设计,该芯片的面积仅为0.53*0.27 mm₂。     

V波段空间行波管研制

本文介绍了国内外V波段空间行波管研究进展,给出了作者在V波段空间行波管设计和性能测试结果.V波段空间行波管电子枪采用传统皮尔斯型电子枪,高频采用螺旋线结构,为了提高行波管效率,采用四降压收集极.测试结果表明在工作频带内V波段空间行波管连续波饱和输出功率超过20 W,总效率超过21.8％,行波管动态流通率超过98％,在整个工作频带内行波管饱和增益超过了43 dB.     

CMOS宽带可变增益放大器

设计了一种CMOS宽带、低功耗可变增益放大器.在分析使用源极退化电阻的共源放大器高频特性基础上,通过加入频率补偿电容改变放大器的零极点分布,在不增加功耗的情况下扩展了带宽.分析了放大器在低增益下出现的增益尖峰现象并加以解决.使用跨导增强电路提高了放大器的线性度.两级可变增益放大器使用TSMC0.25μm CMOS工艺.仿真结果表明,放大器在3.3V电压下核心电路功耗为3.15mW,增益范围0～40dB;在负载为5pF电容时3dB带宽大于340MHz,输出三阶交调点高于3.5dBm.     

CMOS宽带可变增益放大器

设计了一种CMOS宽带、低功耗可变增益放大器.在分析使用源极退化电阻的共源放大器高频特性基础上,通过加入频率补偿电容改变放大器的零极点分布,在不增加功耗的情况下扩展了带宽.分析了放大器在低增益下出现的增益尖峰现象并加以解决.使用跨导增强电路提高了放大器的线性度.两级可变增益放大器使用TSMC0.25μm CMOS工艺.仿真结果表明,放大器在3.3V电压下核心电路功耗为3.15mW,增益范围0～40dB;在负载为5pF电容时3dB带宽大于340MHz,输出三阶交调点高于3.5dBm.     

扬声器振膜材料发展近况

扬声器振膜材料发展近况红声器材厂陆正伟近十年来，扬声器的发声原理基本上没有变化。但是，由于扬声器零件加工技术和材料的进步，使扬声器的性能产生了飞跃性发展。扬声器主要由下列部分构成：振动系统（振膜、外罩），驱动系统（音圈、音圈架）、磁路系统（磁钢、极靴...     

一种用于5G通信的高稳定双模功率放大器

采用国产40 nm CMOS工艺,设计了一种用于5G通信的28 GHz双模功率放大器。功率级采用大尺寸晶体管,获得了高饱和输出功率。采用无中心抽头变压器,消除了大尺寸晶体管带来的共模振荡问题。在共源共栅结构的共栅管栅端加入大电阻,提高了共源共栅结构的高频稳定性。采用共栅短接技术,解决了大电阻引起的差模增益恶化问题。在级间匹配网络中采用变容管调节,实现了双模式工作,分别获得了高功率增益和高带宽。电路后仿真结果表明,在高增益模式下,该双模功率放大器获得了20.8 dBm的饱和输出功率、24.5%的功率附加效率和28.1 dB的功率增益。在高带宽模式下,获得了20.6 dBm的饱和输出功率、22.6%的功率附加效率和12.2 GHz的3 dB带宽。     

交叉偶极阵列声波测井仪模拟通道电路设计

针对交叉偶极阵列声波测井仪高温、强背景噪声的作业环境,采用模拟滤波、低噪声设计和优化的布局布线等技术设计交叉偶极前置模拟通道电路,以实现声波信号接收、波形模式选择、程控增益放大、有源带通滤波等功能.该文详细地阐述了如何抑制高频噪声干扰以及降低电路自身的噪声影响,着重分析和介绍了低噪声前置预放大电路和有源带通滤波器的设计...     

特种文献索引

一、NASA报告 1.速调管 N 71-10020 磁聚焦空间应用的速调管静电多级降压收集极文中介绍了一种十级静电降压收集极。该收集极在变化激励的条件在750兆赫速调管上进行了试验。测试结果表明,工作性能与设计原理十分相符。在全饱和高频输出功率(1千瓦)下,这种收集极可将速调管未降压前的54.3％效率提高到70.9%。在输出隙缝和收集极之间使用一个小的聚焦线圈而获得了这种性能。 N71-36606 反射速调管实验研究     

高速精密运放的模型建立方法研究

针对高速精密运算放大器的高频模型不精确问题,提出了一种建立精确的运算放大器开环增益模型的方法。通过分析高低频段的零极点个数和位置推导出精确的高速精密运放的开环增益数学模型。实验结果表明,建立的新模型与原运放的开环增益相比,数据相对误差不超过4%。新模型可以指导运放频率稳定性补偿设计,具有较好的通用性。