W波段连续波带状注扩展互作用速调管高频电路的设计

作     者：金琦 耿志辉 张健 张瑞 杨修东 廖云峰 徐寿喜 JIN Qi;GENG Zhi-Hui;ZHANG Jian;ZHANG Rui;YANG Xiu-Dong;LIAO Yun-Feng;XU Shou-Xi

作者机构：中国科学院空天信息创新研究院高功率微波源与技术重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 

出 版 物：《红外与毫米波学报》 (Journal of Infrared and Millimeter Waves)

年 卷 期：2022年第41卷第6期

页      面：1030-1036页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(61531002,62271011) 国家磁约束核聚变能发展研究专项(2018YFE0305100) 

主　　题：W波段 带状注 扩展互作用速调管 高频电路 五间隙谐振腔 

摘      要：针对W波段速调管难以实现连续波高功率的问题,设计了一个工作在TM_(31)-2π模式的W波段连续波带状注扩展相互作用速调管(EIK)高频电路,该电路采用电压20 kV、电流0.65 A,2.5 mm×0.3 mm的带状电子注,高频系统采用五个哑铃型的五间隙谐振腔,输出系统采用对称输出波导。通过理论设计和高频结构参数优化,三维PIC仿真结果显示:在输入功率0.2 W的条件下,能够获得超过1200 W的输出功率,效率和增益分别为9.35%和37.8 dB。在高频参数敏感性和误差稳定性方面,对TM_(31)模式和TM_(11)模式进行了详细的对比分析。