摘要：太赫兹真空电子器件成为未来主要的发展方向,本文对1.03 THz折叠波导慢波结构及电子光学系统进行了研究,分析了不同电子注通道形状对于折叠波导特性的影响,包括色散特性、耦合阻抗、衰减特性、功率、增益等,并且利用OPERA 3D软件设计了电子光学系统。仿真结果表明,在中心1.03 THz频率处,与矩形电子注通道折叠波导慢波结构相比,圆形电子注通道的结构色散曲线更为平缓,耦合阻抗提升6.9%,损耗降低6.8%;在10 GHz带宽内功率提升47.4%,增益提升1.2 dB,互作用长度缩短12.3%。在工作电压为17.4 kV时,阴极发射电流大于3 mA,电子注半径为0.012 mm,在均匀区永磁聚焦系统中可稳定传输。

摘要：通过对行波管周期永磁聚焦系统的研究,设计了适用于短毫米波行波管的双周期永磁聚焦系统,该结构轴向磁场分布中三次谐波对一次谐波占比接近50%,有效上移聚焦不稳定区。通过三维软件CST、OPERA对行波管的电子光学系统进行仿真计算,仿真结果表明双周期结构能够在较大磁场周期下实现电子注的低脉动传输,流通率达到100%,电子注的波动为25%。双周期永磁聚焦系统能够有效扩大聚焦周期,降低聚焦压力。

摘要：行波管是一种具有大功率、宽频带、高效率等特点的功率放大器件。本文针对行波管可靠性,基于Ansys软件开展了W波段连续波行波管热力学仿真和优化设计,建立了行波管收集极仿真模型并进行热力耦合分析,通过优化设计改善了收集极热应力分布状态,提高行波管热可靠性。针对行波管车载应用条件,开展行波管振动和冲击仿真分析研究,充分证明了行波管在典型车载应用场景中的适应性。

摘要：利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备制备了硼掺杂CVD金刚石,采用三维电磁仿真软件和飞秒激光加工系统优化设计并研制出用于W波段折叠波导行波管的硼掺杂CVD金刚石衰减器,采用矢量网络分析仪分别测试了硼掺杂CVD金刚石的介电性能和衰减器的驻波系数和传输系数。结果表明硼掺杂CVD金刚石在W波段介电常数在7.49~8.43之间,损耗角正切≥0.26;硼掺杂CVD金刚石衰减器在85~110 GHz范围内驻波比小于1.10,S 21<-50 dB。

摘要：文章对220GHz折叠波导慢波电路的返波传输特性进行了研究。介绍了返波振荡器的工作原理,结合模拟仿真和理论分析,针对220GHz的返波振荡器,研究各个参数对冷特性的影响。对220GHz返波振荡器的高频结构进行了初步设计,给出了结构参数以及相应的模拟结果。结果表明在不考虑损耗的情况下,设计的结构可以在中心频率220GHz处获得约为0.5W的功率,可调谐范围是30GHz,调谐电压范围为5.5kV^12kV。

摘要：为实现折叠波导慢波结构色散曲线的全维度开发,采用交错子周期折叠波导作为新型慢波结构,开展了3π带边双频振荡器的模拟和设计研究。利用新型折叠波导构建了3π止带,得到了带边高耦合阻抗及双不稳定性特征,实现强电子注-电磁波互作用,获得可双频工作的振荡器。利用CST粒子工作室对振荡器的三维注-波互作用PIC模拟进行了系统研究,振荡频率分别集中在89和95GHz附近,以低频功率最优化为目标得到了3π止带双频振荡器的设计方案,在考虑了高频损耗的条件下,在88.72GHz得到了126W的最大振荡输出功率,为开展实际器件的研制工作奠定了基础。

摘要：本文主要从可靠性方面对一种面向无线通信用的E波段连续波行波管放大器进行了分析,针对无线通信环境条件,利用ANSYS有限元分析软件对行波管放大器热力学可靠性进行了仿真优化,论证了其在未来典型应用场景中的可行性。

摘要：G波段行波管在太赫兹通信及太赫兹视频合成孔径雷达系统中都有明确的应用需求,由于其频率的特点,可以实现临近空间与地面的信号传输;在视频合成孔径雷达系统中可以实现高帧率的实时成像效果。考虑系统前级为10 mW,为实现G波段行波管输出功率大于10 W的指标要求,需要设计高增益行波管。本文介绍了北京真空电子技术研究所研制的G波段行波管,在工作频带10 GHz带宽内,连续波输出功率大于10 W,整管增益大于30 dB,效率大于4%,连续波稳定工作。

摘要：针对Ka波段大回旋电子注回旋行波管设计了一个TE 21模式输入耦合器。该输入耦合器结构为Y形功分器,将输入的矩形波导TE 10模式转换为圆波导的TE 21模式进行输出。本文对其转换原理进行了简要介绍,通过仿真确定了输入耦合器模型的参数,并加工出部件,并进行了实际测试,测试的结果满足Ka波段大回旋行波管的信号输入要求。

摘要：针对全球导航卫星系统(GNSS,global navigation satellite system)在军事战争、室内和水下等情况下存在因信号缺失导致的全球定位系统(GPS,global positioning system)无法使用和惯性导航系统(INS,inertial navigation system)状态误差发散过快的问题,提出了一种基于连续帧时间差分视觉辅助导航的方法;为了抑制状态误差的快速发散,提高INS在长航时工作上的性能,分析了机器视觉连续帧间差分法,并对其进行了计算上的改进,设计了一种时间差分视觉/惯性组合系统,并进行了仿真实验和分析;结果与纯INS相比,均方根误差(RMSE,root mean square error)在北向位置上减少了19.0%,在东向误差上减少了32.1%,表明该方法有效抑制了纯惯性导航速度和位置的误差发散,延长了惯性导航的可用时间。