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0.22THz高效率行波管的互作用计算

强激光与粒子束 2016年第2期28卷 82-87页

作者：王自成唐伯俊谢文球田宏董芳中国科学院电子学研究所北京101400 中国科学院大学北京100039

利用CST Microwave Studio计算双排矩形梳状慢波结构的色散并据此确定了0.22THz左右频段（D波段）行波管用慢波结构的尺寸参数.将相速再同步技术应用于基于双排矩形梳状慢波结构的D 波段行波管中,用CSTPIC模拟计算了4例具有不同周期构型... 详细信息

利用CST Microwave Studio计算双排矩形梳状慢波结构的色散并据此确定了0.22THz左右频段（D波段）行波管用慢波结构的尺寸参数.将相速再同步技术应用于基于双排矩形梳状慢波结构的D 波段行波管中,用CSTPIC模拟计算了4例具有不同周期构型的D波段行波管.结果证实：对于无集中衰减器的D波段行波管,在218-232GHz范围内,相速再同步技术使得输出功率从10-13 W 提高到19-28 W,电子效率从1.4%-2.2%提高到2.6%-3.9%;对于具有集中衰减器D波段行波管,在218-232GHz范围内,相速再同步技术使得输出功率从8-16.8 W 提高到32-41 W,电子效率从1.5%-2.8%提高到4.4%-5.7%.此外,无论行波管有无集中衰减器,相速再同步技术都明显改善了行波管的增益平坦度.

关键词： D波段行波管相速再同步技术双排矩形梳状慢波结构色散 PIC模拟

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双排矩形波导慢波结构W波段行波管

强激光与粒子束 2018年第5期30卷 67-71页

作者：王自成唐伯俊李海强田宏董芳中国科学院电子学研究所北京101400

利用CST PIC计算了基于双排矩形波导慢波结构的W波段行波管的注波互作用,在采用10kV,70mA的电子注的条件下,在92~97GHz范围内,输出功率大于35 W,增益大于30dB,电子效率约为5%。即使在10kV较低的电压下,双排矩形波导慢波结构的尺寸仍然较... 详细信息

利用CST PIC计算了基于双排矩形波导慢波结构的W波段行波管的注波互作用,在采用10kV,70mA的电子注的条件下,在92~97GHz范围内,输出功率大于35 W,增益大于30dB,电子效率约为5%。即使在10kV较低的电压下,双排矩形波导慢波结构的尺寸仍然较大,有利于降低制造难度。提出了一种基于电火花线切割的加工制造工艺,成功制造了双排矩形波导慢波结构部件。在92~97GHz范围内对所需盒形窗和电子枪进行了计算机模拟,设计、加工了盒形窗和电子枪的相关零件,制造了相关部件。将慢波结构部件和输能窗部件组装起来进行了冷测,驻波比在90~100GHz范围内小于2.067。

关键词： W波段行波管双排矩形波导慢波结构盒形窗 PIC模拟

6～18GHz 200W小型化宽带大功率连续波行波管的研制

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6～18GHz 200W小型化宽带大功率连续波行波管的研制

第九届真空技术应用学术年会

作者：唐伯俊中国科学院电子学研究所微波器件中心

本文介绍了6-18GHz 200W小型化宽带大功率连续波行波管的研制过程,其中主要包括:主要技术指标、方案的确定、所解决的技术问题、可靠性结构及工艺设计等:最后还介绍了产品的技术状态。

关键词：连续波行波管宽带大功率技术指标工艺设计

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C波段200W幅相一致性行波管的研究

C波段200W幅相一致性行波管的研究

中国电子学会真空电子学分会——第十四届年会

作者：唐伯俊 776厂

B-5025型相位一致性连续波行波管为4～8GHz、200W、增益37dB的宽频带大功率幅相一致性行波管。该管用于“运八”飞机功率合成干扰源作微波功率末级放大管。研制中,应用了CAD技术、速度跳变技术、相位增益跟踪技术、幅相一致性控制技术... 详细信息

B-5025型相位一致性连续波行波管为4～8GHz、200W、增益37dB的宽频带大功率幅相一致性行波管。该管用于“运八”飞机功率合成干扰源作微波功率末级放大管。研制中,应用了CAD技术、速度跳变技术、相位增益跟踪技术、幅相一致性控制技术、大功率输能匹配技术、真空内降压收集极技术,突破一系列结构、工艺和可靠性技术难关。通过约一年的努力,研制成功了高效率、高增益、高可靠的大功率宽频带幅相一致性行波管。

关键词：幅相一致性高效率高增益大功率行波管

一种220 GHz分布作用速调管的高频系统模拟

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强激光与粒子束 2019年第8期31卷 30-37页

作者：王自成曲兆伟尚新文曹林林唐伯俊肖刘中国科学院电子学研究所北京101400 中国科学院大学北京100039

对一种基于双排矩形波导慢波结构(SDRWS)结构的3腔EIK进行了详细计算机模拟计算,通过对基于SDRWS结构的EIK用输入输出腔的 S 11 的模拟计算及对分布作用速调管用中间腔的本征频率的模拟计算,初步确定了EIK用输入输出腔及中间腔的结构参... 详细信息

对一种基于双排矩形波导慢波结构(SDRWS)结构的3腔EIK进行了详细计算机模拟计算,通过对基于SDRWS结构的EIK用输入输出腔的 S 11 的模拟计算及对分布作用速调管用中间腔的本征频率的模拟计算,初步确定了EIK用输入输出腔及中间腔的结构参数,进而对EIK进行了 PIC 互作用模拟计算,结果表明:该EIK的3 dB工作频带为219.5~220.5 GHz,3 dB带宽为1 GHz,最大功率为456 W,最大增益为40.06 dB。在此基础上,通过调整中间腔的波导头宽度以进行参差调谐,用PIC互作用模型模拟计算研究了中间腔谐振频率对EIK整体性能的影响。结果表明,EIK的3 dB工作频带主要由输入输出腔的通频带决定,而中间腔的谐振频率也具有重要影响。当中间腔的谐振频率分别处于输入输出腔的通频带的低频端或高频端时,可以使EIK的3 dB工作频带向低频端或高频端得到一定程度展宽;当中间腔的谐振频率高于输入输出腔的通频带的高频端时,EIK的增益在其3 dB工作频带内较为平坦,EIK的输出信号在其3 dB工作频带内比较稳定,频谱的纯净程度较好。参差调谐的最终结果表明,当中间腔的波导头宽度为0.747 mm时,EIK获得了接近最优的性能,3 dB工作频带为219.5~220.0 GHz,3 dB带宽扩展到1.2 GHz,最大功率为630 W,相应的最大电子效率为11.3%,最大增益为47 dB。

关键词：分布作用速调管参差调谐双排矩形波导慢波结构宽频带 PIC模拟

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太赫兹时域频谱仪用宽带光导天线的研究

电子器件 2014年第5期37卷 863-866页

作者：王自成谢文球刘青伦唐伯俊李现霞中国科学院电子学研究所北京1000190 中国科学院大学北京100039

采用大型电磁计算软件CST对一种现有的偶极子型光电导天线的方向性进行仿真计算。结果表明,这种偶极子型光电导天线或最大辐射方向随着频率的变化而发生显著变化,方向性比较差,造成其在应用于太赫兹时域频谱仪时效率低下,且对环境存在... 详细信息

采用大型电磁计算软件CST对一种现有的偶极子型光电导天线的方向性进行仿真计算。结果表明,这种偶极子型光电导天线或最大辐射方向随着频率的变化而发生显著变化,方向性比较差,造成其在应用于太赫兹时域频谱仪时效率低下,且对环境存在电磁污染的问题。本文的研究方法可以用于研究新的光电导天线,从而改进太赫兹时域频谱仪用光电导天线的性能。

关键词：太赫兹时域频谱仪偶极子型光电导天线电磁场计算机模拟

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一种高效率微波污水处理反应器的电磁模拟

一种高效率微波污水处理反应器的电磁模拟

2016真空电子学分会第二十届学术年会

作者：王自成唐伯俊徐长有田宏中国科学院电子学研究所

模拟计算了一种基于谐振腔的微波污水处理反应器,包括五机芯及内置活性炭、Al2O3和Ti O2机芯的四种情况。计算结果都表明,驻波比在2.455GHz处均小于1.3,意味着反应器系统充分吸收了微波,可以预计其处理效率较高。

关键词：微波污水处理技术微波污水处理反应器驻波比

基于SDRWS的340 GHz返波管的计算机模拟

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太赫兹科学与电子信息学报 2020年第6期18卷 967-973页

作者：王自成尚新文李联炳曹林林唐伯俊肖刘中国科学院电子学研究所北京101400 中国科学院大学北京100039

采用计算机模拟的方法对一种基于双排矩形波导慢波结构(SDRWS)的340 GHz返波管进行详细研究。首先对返波管所需的电子枪和永磁聚焦系统进行计算机模拟,结果表明,永磁聚焦系统与电子枪相结合,能够产生并维持14~17 kV,43.4 mA的电子注和18... 详细信息

采用计算机模拟的方法对一种基于双排矩形波导慢波结构(SDRWS)的340 GHz返波管进行详细研究。首先对返波管所需的电子枪和永磁聚焦系统进行计算机模拟,结果表明,永磁聚焦系统与电子枪相结合,能够产生并维持14~17 kV,43.4 mA的电子注和18~21 kV,56.1 mA的电子注,且电子注电压在14~21 kV之间时,电子注在慢波结构区域的最大半径小于0.08 mm,半径波动最大值为0.034 mm。利用所计算的电子注,对基于SDRWS的340 GHz返波管进行互作用计算,结果表明,当电子注电压在14~21 kV之间调谐时,输出电磁波在326~352.6 GHz之间,输出功率大于2 W。同时,SDRWS的电子注通道半径为0.09 mm,相对较大,降低了返波管的制造难度。

关键词：返波管双排矩形波导慢波结构永磁聚焦系统粒子模拟

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太赫兹时域频谱仪用宽带光导天线的研究

太赫兹时域频谱仪用宽带光导天线的研究

中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会

作者：王自成谢文球刘青伦唐伯俊李现霞中国科学院电子学研究所中国科学院大学

采用大型电磁计算软件CST对一种现有的偶极子型光电导天线的方向性进行仿真计算。结果表明,这种偶极子型光电导天线或最大辐射方向随着频率的变化显著发生变化方向性比较差,造成其在应用于太赫兹时域频谱仪时效率低下,且对环境存在电磁... 详细信息

采用大型电磁计算软件CST对一种现有的偶极子型光电导天线的方向性进行仿真计算。结果表明,这种偶极子型光电导天线或最大辐射方向随着频率的变化显著发生变化方向性比较差,造成其在应用于太赫兹时域频谱仪时效率低下,且对环境存在电磁污染的问题。本文的研究方法可以用于研究新的光导电天线。

关键词：太赫兹时域频谱仪宽带光导天线