摘要：The paper mainly presents the design of beam-wave interaction of a C-band high-peakpower high-efficiency broadband *** beam-wave interaction section is designed based on considerations of efficiency and bandwidth *** a part of beam-wave interaction section,buncher section is simulated by Particle-In-Cell(PIC) code to observe the bunching process of electron beam to achieve high conversion efficiency of electron beam and RF *** it comes to the other part,output circuit is designed as a three-section filter by an output cavity loaded with Chebyshev filter,and the cold test results are *** beam-wave interaction is simulated by EGUN code and Arsenal-MSU code *** simulated results indicated that,the existence of power dips in the operating bandwidth is verified by Arsenal-MSU code,comparing proper results by EGUN ***,the method that design parameters are not adjusted except parameters of buncher cavities to remove potential power dips is *** is more,the simulated results of electron optics system are given by EGUN code and Arsenal-MSU code *** further hot test results of klystron prove that the whole design of beam-wave interaction is effective.

摘要：模拟计算行波管放大器的注-波互作用段是工业设计制管过程中最重要、最复杂的环节之一,为达到在这一环节中快速而准确地进行模拟计算参数设置,本文采用时域粒子模拟(Particle-in-cell,PIC)技术与时域有限差分方法(Finite difference time domain,FDTD)编写C程序有针对性地对这一问题展开计算与研究。经过比较与分析可知,网格数目这一参数要比宏粒子数目敏感度更高。本文研究的结果为快速而准确地完成工业设计提供了取值参考。

摘要：提出了一种新的基于真空电子学的THz源——基于圆盘加载波导的THz分布作用振荡器(EIO),它由圆盘加载波导输入谐振腔、漂移管和输出腔构成。利用2.5维电磁仿真软件UNIPIC对其进行了模拟研究,结果表明慢波结构的长度、漂移管的长度和输出腔的半径对输出功率和频率产生显著影响。经过最优化设计,在注电压为24.85 kV、电流为20 mA的条件下,仿真得出其中心频率为755.5 GHz、峰值功率为1.322 5 W的THz波。

摘要：利用EGUN软件设计了一把导流系数为0.07μP的Ka波段空间行波管双阳极电子枪。该枪为皮尔斯型电子枪,双阳极分别为控制阳极(2.58 kV)和离子拒止阳极(9 kV)。该设计应用综合迭代法的计算结果进行初步设计,通过调整设计第一阳极,建立考虑导流系数、注腰半径和层流性的电子注性能优化目标函数,应用量子粒子群算法结合MATLAB与EGUN软件对电子枪阳极头位置进行了优化,优化结果满足了空间行波管对电子注的注腰半径和层流性的设计要求。

摘要：螺旋线行波管中返波振荡是影响行波管设计的重要问题,行波管中当高频信号滞后于高压信号或者高频信号脉宽小于高压信号时,也就是在高电压信号的上升和下降沿,这时没有高频信号但返波振荡也有可能被激起,这在以往是被忽略的,本文从瓦因斯坦的波导激励理论出发,导出了在布里渊条件下此种特殊情况的非线性返波振荡工作方程;分析了周期永磁场的磁场周期和磁场强度抑制返波振荡的效果,同时考虑了损耗因子、空间电荷场、不同磁场位形对抑制返波振荡效果的影响,从理论上说明了该方法的有效性,为行波管的设计和优化提供了依据。

摘要：设计了一种用于95GHz边廊模回旋振荡管的内置三反射镜准光模式变换器,该模式变换器可将回旋管的高阶工作模式高效地转换为低阶高斯模式.根据基于惠更斯原理的斯特拉顿-朱(Stratton-Chu)方程和物理光学法开发了快速计算程序,利用该程序对螺旋切口辐射器的辐射场和反射镜的散射场进行了数值模拟、优化和分析.针对边廊模TE62模式,给出了辐射器和反射镜的设计参数.计算结果表明:回旋振荡管输出波束中高斯基模含量达到98%,模式变换效率达到81.5%.

摘要：根据回旋管的电子回旋脉塞理论,借助于编写的回旋振荡管自洽非线性注-波互作用计算程序,设计出了工作频率94GHz、工作电压30kV、工作电流3A的基次谐波连续波单腔回旋振荡管,工作模式为TE02模。设计的回旋振荡管在电压30.0kV、电流3.0A、速度横纵比1.5的条件下,获得了31.8kW的输出功率,电子效率约35%。利用粒子模拟仿真软件对设计的回旋管收集极辅助线包散焦系统进行了粒子模拟仿真分析,模拟结果表明:借助于辅助线包散焦系统可以有效缩短回旋振荡管的轴向尺寸,并使回旋管收集极上的电子束功率密度低于500W/cm2;W波段回旋振荡管收集极的热测试验结果表明:利用粒子模拟仿真获得的收集极上的电子束功率密度分布与其试验测量结果比较吻合。

摘要：该文研究并设计了一个由Vlasov阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器组成的TE02模回旋管准光模式变换器。首先采用几何光学研究了阶梯型开口辐射器、椭圆面反射器和抛物面反射器的具体形状,再利用矢量绕射理论分析了其工作过程,最后结合94 GHz TE02模回旋管的具体参数,编写仿真程序详细讨论了工作模式在此模式变换器中的变换过程。模拟结果表明,94 GHz回旋管中的TE02模在输出窗处被转换为能量集中的准高斯波束,转换效率为78.35%。

摘要：采用高次模同轴输出腔结构和双间隙耦合谐振腔电路结构是提高速调管频率、功率和带宽的两个重要方式。将这两种电路形式相结合,利用等效电路法推导了滤波器加载双间隙耦合输出回路的间隙阻抗实部计算公式。通过等效电路分析和3维电磁场计算软件模拟,研究了降低高次模式双间隙耦合输出回路外观品质因数的方法。最终设计加载滤波器使得输出回路模型带宽达到9.7%。

摘要：应用Pierce小信号理论,对设计高效率宽带行波管的一般方法进行分析,采用螺距跳变渐变技术,形成了相速减少和相速增加两段结合的输出段作为宽带行波管的慢波结构,并采用散热性能好的半金属化夹持杆慢波结构产生反常色散曲线。为了提高行波管工作频带的电子效率,在高频点（18 GHz）,利用遗传算法并调用1维BWIS互作用程序,对相速减少和相速增加两段相结合输出段的慢波结构进行了优化。计算结果表明：行波管在工作频带（618 GHz）获得了比较平坦的饱和输出功率,为下一步实际研制宽带行波管提供了理论依据。