摘要：通过冷流模型理论对均匀场聚焦带状电子注的传输进行了研究,结果表明,通过增强聚焦磁场并提高电子注填充高度因子,可以有效降低Diocotron不稳定性并实现长距离的稳定传输.结合理论研究,对均匀场聚焦带状注电子光学系统进行了三维仿真设计与优化,利用自主开发的二维非线性注波互作用程序SBK2D,对W波段带状注速调管进行了初步分析,结果为输出峰值功率69 kW、效率24%、增益37dB、3dB带宽100 MHz.研制出的具有高机械对准精度的带状注速调管电子束管,带状注截面10 mm×0.5 mm,且在电子注电压20～82 kV,电流0.50～4.27A,长度100 mm的漂移通道内电子注传输直流通过率达到98%以上,高于之前在90 mm漂移通道内获得的95%的实验结果.

摘要：扩展相互作用速调管(EIK)由多个重入式多间隙耦合腔构成,毫米波段高功率微波源的需求推动了Ka波段EIK的研制.分别利用等效电路理论和场分析方法推导了由三个同样间隙构成的三间隙耦合输出腔间隙阻抗实部的计算公式,然后应用等效电路方法获得了滤波器加载宽频带输出回路的基本参数,应用场分析方法设计了冷测带宽达4.6%的滤波器加载三间隙耦合输出腔结构,为宽频带EIK的研制打下坚实的基础.

摘要：为了测试新型高功率速调管,开展了高功率连续波脉冲步迹调制(PSM)高压电源的研制工作。介绍了电源系统的主要指标和工作原理,对电源核心部件多绕组变压器进行了建模仿真并对其分布电容储能情况进行了分析,阐述了PSM模块的设计方法和电源控制系统及其控制策略等关键技术问题。描述了速调管快速保护电路的设计和功能,结合熔丝短路试验对保护效果进行了评估。在额定负载条件下,测试了电源输出特性并给出了有关波形,电源输出达到75 k V/20 A,电压纹波<1%,打火保护速度<10μs。试验证明该电源设计合理可靠、运行稳定,可以用于速调管测试。

摘要：提出了一种开敞式脊加载折叠波导慢波结构.通过除去直波导段周围的金属边界,形成一种开敞式结构以减弱色散,同时在直波导段加脊以提高耦合阻抗.研究表明,和传统结构相比,新型结构在不影响带宽的前提下,有效提高了耦合阻抗,尤其在大功率设计情况下,耦合阻抗的提高接近1倍.

摘要：大宽高比的非轴对称带状电子注在微波和毫米波真空电子器件中具有显著的技术优势与应用潜力.采用轴向均匀磁场可以聚焦和传输带状电子注,且具有易于实现电子注与磁场的匹配和调节、聚焦强流电子注以及无传输截止电压限制等优点,但面临严重的Diocotron不稳定性.结合单粒子模型理论和冷流模型理论,对带状电子注传输特性进行的研究及其数值计算表明,通过详细设计带状注电子光学系统物理参数,增强聚焦磁场并在传输通道高度方向上选择较大的电子注填充比,可以有效降低Diocotron不稳定性对带状电子注的影响,并实现其长距离稳定传输.通过对应用于W波段带状注器件的电子枪及电子光学系统三维仿真和参数优化,解决了小尺寸和高精度结构所带来的对准、装配和焊接等工艺与技术问题,完成了带状电子注聚焦与传输实验高真空密封束管的研制.实验获得的电子枪压缩和成形的椭圆带状电子注截面为10mm×0.7mm,且在电子注电压为20—80kV,电流为0.64—4.60A时,在长度为90mm的漂移通道内带状电子注传输的通过率达到95%以上.该结果优于目前国际上采用周期永磁聚焦进行带状电子注传输通过率92%的实验结果.

摘要：对170 GHz 兆瓦级回旋管单级降压收集极横向磁扫描系统进行了仿真.采用单级降压收集极一方面回收了废电子注的部分活跃能量同时提升总输出效率超过55%.横向磁扫描系统的引入扩展了废电子注轨迹长度至1 100 mm,使收集极表面热耗散保持在技术允许范围内.此外仿真得到了扫描信号的调制深度以及横向线圈数的最优结果38.9%和6,以及可接受的最大平均功率值117.1 W/cm 2 .为了确保在实际工作中的安全性和可行性,设计了轴向开槽的收集极冷却系统,利用软件ANSYS开展了收集极的热和流体分析.得到收集极内外表面的最高温度各自为156.09℃和140.35℃.进水口和出水口的水温范围分别为20~26.68℃和38.01~58.56℃.

摘要：利用折叠波导返波振荡器(FW-BWO)作为激励源,用于激励工作频率为216 GHz的折叠波导行波放大器.利用3D-Magic进行仿真实验,通过仿真优化,最终得到96 W的输出功率,整个电路的长度被设计为只有1 cm左右.通过该方法,显著地缩短了高频结构长度,有利于实现小型化的真空电子学太赫兹源,对集成化的太赫兹源设计具有重要的参考价值.

摘要：本文建立了Chodorow型耦合腔慢波结构的解析模型,利用并矢格林函数结合矩量法求解了场匹配方程,给出了色散方程和耦合阻抗的计算式,并数值计算出一个X波段Chodorow型慢波结构的高频特性.结果表明,本文方法的色散特性以及耦合阻抗与仿真软件HFSS计算的结果有很好的一致性,且计算效率更高,同时精度远高于等效电路法,对工程设计有好的参考价值.

摘要：利用粒子模拟(PIC)三维软件,在Ka波段,采用扩展互作用谐振腔技术和谐振腔加载技术来实现高增益和宽频带,对扩展互作用速调管进行了设计和粒子模拟仿真,同时采用二维电子光学软件EGUN对电子枪和聚焦系统进行了设计和优化,聚焦系统使用的是钐钴永磁聚焦。在工作电压9 kV,束流0.15 A的条件下,输入功率为200 mW时,中心频率35.5 GHz,3 dB带宽为410 MHz,最小增益为32.5 dB,得到效率为26%,其平均功率为355 W。

摘要：该文描述了在一种S波段宽带速调管研制过程中出现的高次模式振荡现象,分析了抑制这种振荡的可能方式,提出了一种抑制这种振荡的方法。该方法通过改变谐振腔结构,在基本不影响基模频率的前提下,使高次模式频率产生较大的改变,从而使该高次模式的振荡得到抑制。利用Ansoft HFSS模拟设计软件,对谐振腔进行了改进设计并完成了相应的实验验证。利用改进设计的谐振腔,进行了速调管整管试验,有效地抑制了速调管中高次模式的振荡。