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C波段小型化高功率微波输出窗的设计

强激光与粒子束 2024年第3期36卷 46-52页

作者：卯鹏新唐永亮王秀芳刘庆想西南交通大学物理科学与技术学院成都610031

为了满足高功率微波系统对微波输出窗高功率容量和紧凑化的应用需求,以传统盒型窗的设计理论为基础,通过优化窗体结构和添加过渡段等手段,设计了一种C波段小型化高功率微波输出窗。通过增大窗体表面积、改变矩形波导-圆波导过渡段的连... 详细信息

为了满足高功率微波系统对微波输出窗高功率容量和紧凑化的应用需求,以传统盒型窗的设计理论为基础,通过优化窗体结构和添加过渡段等手段,设计了一种C波段小型化高功率微波输出窗。通过增大窗体表面积、改变矩形波导-圆波导过渡段的连接方式可提高功率容量并缩小微波输出窗的纵向尺寸;采用“I”型的窗体结构可有效抑制三相点(真空-介质-金属)附近的次级电子倍增效应对输出窗性能的影响。在电磁仿真的基础上采用粒子模拟(Particle-in-Cell)的方法研究了微波输出窗三相点附近的次级电子倍增效应,从微观角度进一步证实了“I”型窗体结构可使三相点位置发生移动,减小三相点发射的电子在窗片表面产生次级电子倍增效应的概率,降低微波输出窗的击穿风险。设计结果表明,微波输出窗在中心频点处的主模反射系数低于0.01,传输效率高于99.9%,功率容量可达47.9 MW。

关键词：高功率微波输出窗小型化功率容量三相点次级电子倍增效应

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一种用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置

强激光与粒子束 2024年第8期36卷 70-75页

作者：董涛王秀芳倪泰来王皓王邦继刘庆想西南交通大学物理科学与技术学院成都610031

为了抑制波导中引入传动轴导致的微波泄露,保障系统的正常运行,提出了一种级联宽带扼流装置。利用阻抗变换原理分析了级联宽带扼流装置的带宽特性,通过增加介质片的数量提升扼流装置的频带宽度。根据等效波长原理,提高介质片介电常数可... 详细信息

为了抑制波导中引入传动轴导致的微波泄露,保障系统的正常运行,提出了一种级联宽带扼流装置。利用阻抗变换原理分析了级联宽带扼流装置的带宽特性,通过增加介质片的数量提升扼流装置的频带宽度。根据等效波长原理,提高介质片介电常数可缩小扼流装置的体积。通过电磁仿真软件构建扼流装置模型,并分析了介质片数量、介电常数和尺寸对扼流装置性能的影响。仿真结果表明:工作频率为10 GHz时,双层扼流装置的泄露损耗在9.70~10.82 GHz带宽范围内小于-40 dB,相对带宽达到8.2%。最后,采用简化仿真模型进行了实物加工和测试,测试结果证实了仿真结果的正确性,同时验证了该扼流装置的低损耗和宽频带特性。

关键词：扼流装置宽带级联传动轴波导

一步TCVD法制备大面积碳纳米管冷阴极及其场致发射性能研究

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四川大学学报（自然科学版） 2024年第3期61卷 290-296页

作者：孙泽奇王辉张远鹏唐永亮吕文梅刘庆想欧凯夏钰东张彦博薛嫱西南交通大学物理科学与技术学院成都610031 西南交通大学材料科学与工程学院成都610031

本文提出一步热化学气相沉积法(TCVD)热解二茂铁,并直接在硅衬底上制备大面积(1 cm^(2))、高质量碳纳米管(CNTs)场致发射冷阴极阵列的制备工艺.通过调控二茂铁的热解温度(650~1000℃),获得了最佳的二茂铁的碳转化效率以及高结晶度的碳... 详细信息

本文提出一步热化学气相沉积法(TCVD)热解二茂铁,并直接在硅衬底上制备大面积(1 cm^(2))、高质量碳纳米管(CNTs)场致发射冷阴极阵列的制备工艺.通过调控二茂铁的热解温度(650~1000℃),获得了最佳的二茂铁的碳转化效率以及高结晶度的碳纳米管阵列.研究了不同热解温度下制备的碳纳米管微观形貌及其对场致发射性能的影响机制.场致发射实验测试表明在热解温度850℃条件下制备的碳纳米管冷阴极其开启电场(10μA/cm^(2))和阈值电场(1 mA/cm^(2))分别为1.32 V/μm和2.64 V/μm,最大电流密度为14.51 mA/cm^(2),对应的场增强因子为13267,表现出良好的场发射性能.本文提出的一步制备碳纳米管冷阴极阵列的制备方法无需任何蚀刻气体或光刻图案工艺,该方法安全、经济、可重复性好,在碳纳米管场发射冷阴极领域具有广阔的应用前景.

关键词：碳纳米管化学气相沉积法二茂铁热解温度场致发射

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新型双向储能变流器分析与研究

太阳能学报 2022年第4期43卷 82-89页

作者：张耀文张政权刘庆想欧伟丽西南交通大学物理科学与技术学院成都610031

传统双级式储能变流器存在直流支撑电容,电能需多次变换从而导致变换器故障、可靠性降低和效率降低。针对此问题,提出一种基于高频交流链接技术的新型双向储能变流器。首先对该变流器的工作原理进行详细介绍,在此基础上依据电荷分配的... 详细信息

传统双级式储能变流器存在直流支撑电容,电能需多次变换从而导致变换器故障、可靠性降低和效率降低。针对此问题,提出一种基于高频交流链接技术的新型双向储能变流器。首先对该变流器的工作原理进行详细介绍,在此基础上依据电荷分配的思想提出一种可行的控制算法,并建立Matlab/Simulink仿真模型对该拓扑结构和控制算法进行验证。仿真结果表明,该拓扑结构在离/并网模式下均可得到稳定的输出波形,功率因数大于0.99,且总谐波含量THD小于3%,可应用于光-储微网与光伏发电系统协同工作,有效抑制光伏发电系统带来的功率波动。

关键词：光伏发电光储微电网电路谐振交流链接技术离/并网

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电容器充电电源的电磁兼容设计

电力电子技术 2022年第11期56卷 71-75页

作者：李泽峰刘庆想李伟西南交通大学物理科学与技术学院四川成都610031

高功率微波系统工作时会在其周围环境中产生很强的电磁干扰(EMI),充电电源作为高功率微波系统所必须的设备,需要对其进行针对性的电磁兼容设计,以确保自身能够在强干扰的电磁环境中正常工作。针对此问题,首先对实验室以往的充电电源出... 详细信息

高功率微波系统工作时会在其周围环境中产生很强的电磁干扰(EMI),充电电源作为高功率微波系统所必须的设备,需要对其进行针对性的电磁兼容设计,以确保自身能够在强干扰的电磁环境中正常工作。针对此问题,首先对实验室以往的充电电源出现的干扰问题进行了分析,然后在此基础上采用滤波、屏蔽、接地、强弱电分离、光纤隔离以及数字滤波等软硬件结合的多种干扰抑制与防护措施,成功研制了可在强电磁辐射环境下稳定运行的700 V/6 A电容器充电电源。该电源可在70 kV/m场强的超宽谱电磁环境下正常工作,满足使用要求,有力保障了整个高功率微波系统的正常工作。

关键词：电容器充电电源电磁兼容高功率微波系统

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X波段六腔渡越管振荡器的高频特性研究

强激光与粒子束 2004年第4期16卷 481-484页

作者：何琥刘庆想中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 西南交通大学理学院四川成都610031

　从麦克斯韦方程出发,采用时域有限差分法(FDTD)和离散傅里叶变换(DFFT)相结合的方法,通过数值计算得出了六腔开放式谐振腔中前四个谐振频率和场分布,计算出的谐振频率与实验测量结果基本相同。比较了开放腔和封闭腔谐振频率,验证了TE... 详细信息

　从麦克斯韦方程出发,采用时域有限差分法(FDTD)和离散傅里叶变换(DFFT)相结合的方法,通过数值计算得出了六腔开放式谐振腔中前四个谐振频率和场分布,计算出的谐振频率与实验测量结果基本相同。比较了开放腔和封闭腔谐振频率,验证了TEM波吸收边界条件,并在实际编程计算中得以应用。计算结果为六腔渡越管振荡器的机理研究提供了依据。。

关键词：六腔开放式谐振腔高频特性时域有限差分法离散傅里叶变换

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谐振腔链色散关系及场分布的解析研究

物理学报 2000年第7期49卷 1249-1255页

作者：范植开刘庆想中国工程物理研究院应用电子学研究所绵阳621900

从圆柱坐标系下的Borgnis位函数的齐次标量Helmholtz方程出发 ,引入慢波驻波概念及其场表达式 ,利用Borgnis位函数的边界条件及相邻子区公共界面上的场匹配条件 ,导出了整腔结尾的谐振腔链内角向均匀TM模的色散关系及场分布的解析表达... 详细信息

从圆柱坐标系下的Borgnis位函数的齐次标量Helmholtz方程出发 ,引入慢波驻波概念及其场表达式 ,利用Borgnis位函数的边界条件及相邻子区公共界面上的场匹配条件 ,导出了整腔结尾的谐振腔链内角向均匀TM模的色散关系及场分布的解析表达式 .运用该解析法对实际器件———四腔渡越管振荡器进行了求解 ,求得的谐振频率与实验中测得的微波频率一致 ,求得的场分布与数值法得到的场分布十分符合 .

关键词：谐振腔链色散关系场分布解析法振荡器

适应于微型直流电机的模糊PID控制器FPGA实现

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电力电子技术 2022年第9期56卷 50-53页

作者：翁红王邦继杨喆刘庆想西南交通大学物理科学与技术学院四川成都610031

微型直流电机因其体积尺寸小、响应速度快的特点,在紧凑空间领域被广泛研究。针对经典比例积分微分(PID)控制器采用单一固定参数对同一位置和不同位置进行控制时,存在因微型直流电机非线性参数时变特性导致控制性能差异的问题,设计了一... 详细信息

微型直流电机因其体积尺寸小、响应速度快的特点,在紧凑空间领域被广泛研究。针对经典比例积分微分(PID)控制器采用单一固定参数对同一位置和不同位置进行控制时,存在因微型直流电机非线性参数时变特性导致控制性能差异的问题,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的微型直流电机模糊PID控制器。采用单位置闭环控制,应用模糊控制对PID参数进行在线实时整定。首先,搭建了微型直流电机控制系统仿真模型进行仿真验证;其次,利用Verilog HDL硬件语言设计了模糊PID控制器IP核,并对其核心模块进行功能验证;最后,基于FPGA构建了实验平台并进行实验验证。仿真和实验结果均表明,此方案可实时在线整定PID参数,在单一位置下,超调量减小了8.33%,响应时间缩短了30ms,具有响应速度快、超调小和鲁棒性强的特点,验证了此方案的可行性与有效性。

关键词：微型直流电机现场可编程门阵列参数自整定

18单元线极化径向线阵列天线优化及实验研究

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西南交通大学学报 2011年第5期46卷 803-807页

作者：王欣刘庆想西南交通大学物理科学与技术学院四川成都610031 中国兵器装备集团成都火控技术中心四川成都611731

为了改善18单元线极化径向线阵列天线的辐射性能,通过改变子阵馈电网络封口形状并优化馈电探针、改进单元天线和适当减小阵列天线单元间距3种方法,对阵列天线进行优化,对反射特性和辐射特性进行理论分析、数值仿真和实验研究.仿真结果表... 详细信息

为了改善18单元线极化径向线阵列天线的辐射性能,通过改变子阵馈电网络封口形状并优化馈电探针、改进单元天线和适当减小阵列天线单元间距3种方法,对阵列天线进行优化,对反射特性和辐射特性进行理论分析、数值仿真和实验研究.仿真结果表明:中心频率1.57 GHz上的反射系数为0.067,增益为18.73 dBi,轴比为-39.82 dB;在1.43～1.76 GHz范围内,反射系数小于0.15.实验结果表明:中心频率1.57 GHz上的驻波比为1.19(对应的反射系数为0.087),增益为17.65 dBi,轴比为-39.2 dB;在1.47～1.77 GHz范围内驻波比小于1.4(对应的反射系数为0.17).仿真结果与实验结果相符.

关键词：线极化径向波导口径效率反射