摘要：提出了一种具有阴极帽结构的L波段相对论磁控管的设计方案,并给出了数值模拟结果。在相对论磁控管中引入阴极帽是为了降低轴向泄露电流并提高功率转换效率。三维粒子模拟用于研究引入阴极帽后产生的影响。结果显示,当在束波互作用区域的上游和下游同时添加阴极帽,并且将阴极延伸出阳极块结构,直至衍射输出结构时,轴向泄露电流不仅会从1 kA降至72 A,且功率转换效率会有明显提高。虽然如此,阴极帽的引入除了以上优点外,同样会带来微波反射。因此,阴极帽的半径和位置对于效率有至关重要的影响,它们之间存在一个最优数值来保证效率最高。当电压为563 kV,磁场为0.34 T时,轴向衍射输出结构L波段相对论磁控管输出微波功率为2.13 GW,频率为1.59 GHz,相应的功率转换效率为75.5%。

摘要：简要分析了永磁体相对论磁控管的主要特点与基本原理 ,编制了永磁系统数值计算程序 ,设计制作了相对论磁控管用永磁体并进行了测试。根据所得的磁场数据对相对论磁控管进行了模拟设计与实验研究。在 S波段得到了 4 3 0 MW左右的微波输出功率。

摘要：相对于径向输出相对论磁控管而言,轴向输出相对论磁控管具有结构紧凑、高阻抗、角向均匀性、工作模式稳定以及高功率输出等一系列优点。但由于外加磁体对轴向输出端半径的限制,导致真空室的轴向长度大于磁控管的轴向长度,为了实现工程应用,一段较短的轴向输出过渡段被设计。文中主要是通过仿真软件仿真找到较为有效的过渡段设计以实现在S波段π模工作模式下的轴向输出相对论磁控管的能量有效输出。整个器件的轴向输出段的总长度为378 mm,输出端圆柱波导的半径为73.8 mm。在三维粒子模拟下得到一种较为有效的过渡段结构,功率转换效率为28.7%,相应的输出功率为1.371GW,辐射模式为TE_(01)模。

摘要：理论推导了相对论磁控管中电子与高频场的互作用机理,分析了相对论磁控管阴极发射面高度、工作电压和磁场对其工作效率及调谐带宽的影响,得出进一步提高磁控管效率及调谐带宽的条件。对比了10腔旭日型可调谐相对论磁控管仿真及实验结果,通过仿真手段进一步优化了该磁控管,提高了输出效率、拓展了调谐带宽。研究结果表明,优化后的10腔旭日型可调谐相对论磁控管具有37%的调谐带宽,电子转换效率最高达到17.9%,输出功率在1.1 GW以上。

摘要：提出了一种用于相对论磁控管(RM)中轴向输出线极化TE_(11)同轴波导模式的新型输出结构。该器件采用10谐振腔结构并工作在π模式上,通过合理设计谐振腔结构与输出同轴波导之间的微波提取结构,模拟实现了线极化TE_(11)同轴波导模式的微波输出。与传统全腔提取结构相比,该新型输出结构,不仅能更容易地实现线极化TE_(11)同轴波导模式的微波输出,而且在此基础上能更容易地实现更高频段RM的设计。粒子模拟结果表明:当电压为220kV,磁场为0.4T时,该器件的工作频率为4.38GHz,输出功率为208 MW,功率转换效率达到46.6%。

摘要：利用体积加权宏粒子模型,考虑了阴极形状的爆炸电子发射模型、散度校正完全匹配层边界等新型和改进型电磁粒子模拟算法模型,提高了粒子模拟算法的计算精度,并有效降低数值噪声。在此基础上开发出2.5维全电磁通用粒子模拟软件——尤普,可在x-y,z-r和r-φ3种坐标系下应用于高功率微波器件的2.5维数值模拟研究和结构设计。对相对论磁控管、磁绝缘线振荡器和虚阴极振荡器等高功率微波器件的模拟结果表明:尤普软件得到了正确的物理图像和物理规律。

摘要：提出了一种用于轴向输出相对论磁控管中具有TE_(11)辐射模式的紧凑型输出结构。该器件采用6谐振腔结构并工作在π模式上,通过合理设计谐振腔结构与输出圆波导之间过渡结构,模拟实现了圆TE_(11)模式微波的轴向输出。与传统衍射输出相对论磁控管相比,本文设计的轴向输出结构,不仅能在输出波导中获得更加纯净的微波模式,而且能减小磁控管的径向尺寸,使得系统更加紧凑化。初步的粒子模拟结果表明:当电压为280kV、磁场强度为0.5T时,该器件的工作频率为4.18GHz,输出功率为247.0 MW,功率转换效率达到21.9%。

摘要：Y98-61429-774 9907244双端相对论性磁控管=Double-sided relativistic mag-netron[会,英]/Agafonov,A.V.& Krastelev,E.G.//1997 IEEE 11th International Pulsed Power Con-ference,Vol.1.—774～779(AG)为提高相对论性磁控管(RM)的效率,提出了一种对称供电相对论性磁控管新方案以及在相互作用区形成定域电子流的几种方法。据试验报告,70％以上的传统磁控管效率为10-30％或更低。一个非常重要的原因就是从磁控管的一端进行对称馈电。从而导致电子轴漂移,导致电子横向速度的迁移转向纵向,和产生根本不参与在电子和波之间进行能量交换的寄生电子束。本文提出的为 RM 双端供电设计的小型、刚性、高重复率可靠的专用驱动器。文章主要讨论了该驱动器的结构和计算机模拟结果。