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回旋行波管低加热功率阴极的研究

强激光与粒子束 2013年第11期25卷 2927-2930页

作者：潘成胜王丽张杰蒋伟电子科技大学物理电子学院成都610054

为降低回旋行波管阴极的加热功率,采用支持筒切缝和支持筒外加热屏的阴极结构,运用ANSYS有限元软件对该结构的切缝数目和切缝深度进行优化计算,并分析切缝和加热屏对阴极发射带温度分布的影响;给出了阴极发射带温度和切缝数目、切缝深... 详细信息

为降低回旋行波管阴极的加热功率,采用支持筒切缝和支持筒外加热屏的阴极结构,运用ANSYS有限元软件对该结构的切缝数目和切缝深度进行优化计算,并分析切缝和加热屏对阴极发射带温度分布的影响;给出了阴极发射带温度和切缝数目、切缝深度的关系。在发射带同等温度条件下,对比优化结构和原结构的加热功率。结果表明,改进后的结构使得加热功率下降了约40%,大大降低了阴极的加热功率,为高性能回旋行波管热阴极的研制提供了一定的参考。

关键词：回旋行波管切缝热屏阴极加热功率

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回旋行波管动力学分析及数值计算

强激光与粒子束 2000年第3期12卷 347-350页

作者：张宏斌李宏福周晓岚电子科技大学光纤通信国家重点实验室成都610054 电子科技大学高能电子学研究所成都610054

以小回旋电子注、均匀截面光滑壁圆柱波导为例 ,对回旋行波管动力学色散方程作了解析分析和讨论 ;数值计算和分析了注波互作用耦合系数与电子注参数的相互关系 ,为优化选择电子注参数 ,提高注波互作用效率获得了依据。

关键词：回旋行波管动力学色散方程数值计算

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高功率回旋行波管新型宽带输出窗的设计

红外与毫米波学报 2013年第2期32卷 187-192页

作者：徐勇罗勇李宏福熊彩东王建勋电子科技大学物理电子学院四川成都610054

首先利用场匹配理论和传输级联矩阵建立多层介质窗的普遍分析方法,对回旋行波管输出窗进行解析分析,在理论分析和数值计算的基础上得到回旋行波管宽带输出窗的结构和尺寸;然后利用三维高频分析软件HFSS进行仿真和验证.通过热分析和优化... 详细信息

首先利用场匹配理论和传输级联矩阵建立多层介质窗的普遍分析方法,对回旋行波管输出窗进行解析分析,在理论分析和数值计算的基础上得到回旋行波管宽带输出窗的结构和尺寸;然后利用三维高频分析软件HFSS进行仿真和验证.通过热分析和优化设计,在Ka波段获得了平均功率容量达到50 kW,反射系数小于-20 dB的带宽约为3.6 GHz的高性能新型宽带输出窗.冷测实验表明,冷测结果与数值计算结果较为吻合.

关键词：回旋行波管输出窗宽带高功率毫米波

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W波段回旋行波管电子枪热分析（英文）

红外与毫米波学报 2018年第3期37卷 275-277,283页

作者：徐寿喜侯筱琬王占东刘高峰顾伟耿志辉中国科学院电子学研究所高功率微波源与技术重点实验室北京100190 济南市技师学院山东济南250031

利用有限元软件ANSYS对W波段回旋行波管电子枪进行了热应力分析.在给定热子功率下对阴极组件的温度场分布和热形变分布进行了模拟,并通过实验进行验证.测试的温度分布基本与模拟结果基本一致.最后,利用EGUN软件对电子枪形变前后进行了模拟.

关键词：热分析回旋行波管阴极组件

W波段回旋行波管新型曲线阴极磁控注入电子枪优化设计

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红外与毫米波学报 2016年第4期35卷 483-487,495页

作者：董坤罗勇蒋伟唐勇鄢然王沙飞电子科技大学物理电子学院四川成都610054

设计了采用新型曲线阴极结构的W波段双阳极磁控注入电子枪,手动优化得到的电子注参数在速度比1.1时,纵向速度零散为1.84%.为了克服手动优化方法的繁琐和低效,引入了数值计算方法的优化策略,编制了基于MATLAB语言的遗传算法和模拟退火算... 详细信息

设计了采用新型曲线阴极结构的W波段双阳极磁控注入电子枪,手动优化得到的电子注参数在速度比1.1时,纵向速度零散为1.84%.为了克服手动优化方法的繁琐和低效,引入了数值计算方法的优化策略,编制了基于MATLAB语言的遗传算法和模拟退火算法的优化程序,并结合二维电子光学软件EGUN对该W波段曲线阴极结构电子枪进行优化,优化得到的电子枪在保证电子注速度比1.1的情况下,纵向速度零散分别达到了0.81%和1.05%.与手动优化方法相比,数值优化方法不需要设计者干预优化过程,具有自动高效的特点,且优化结果更好.

关键词：回旋行波管 W波段磁控注入电子枪曲线阴极遗传算法模拟退火算法

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电子注偏心对共焦波导回旋行波管的影响

红外与毫米波学报 2022年第4期41卷 702-709页

作者：杨杰徐寿喜王勇王笑妍中国科学院空天信息创新研究院高功率微波源与技术国防科技创新重点实验室北京100140 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

利用线性和非线性理论研究了电子注偏心对0.22 THz回旋行波管注波互作用的影响。基于色散方程研究了电子注偏心对线性增益、绝对不稳定性的起振电流和返波振荡的起振条件的影响。引入自洽非线性理论,分析了电子注偏心对输出功率和注波... 详细信息

利用线性和非线性理论研究了电子注偏心对0.22 THz回旋行波管注波互作用的影响。基于色散方程研究了电子注偏心对线性增益、绝对不稳定性的起振电流和返波振荡的起振条件的影响。引入自洽非线性理论,分析了电子注偏心对输出功率和注波互作用效率的作用。同时,在考虑速度离散的情况下,研究了电子注质量对共焦波导注波互作用的影响。结果表明,电子注偏心会导致效率的降低。

关键词：电子注偏心共焦波导太赫兹回旋行波管

W波段螺旋波纹波导回旋行波管注波互作用的非线性分析

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物理学报 2014年第8期63卷 1-8页

作者：薛智浩刘濮鲲杜朝海中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄050000 北京大学信息科学技术学院北京100871

回旋行波管是下一代高分辨率成像雷达、高速率远程通信等电子系统首选的高功率电磁波辐射源,在国防安全方面具有重要的战略意义,研究发现,螺旋波纹波导回旋行波管具有较大的带宽,较高的电子效率及稳定性,本文从有源麦克斯韦方程组出发,... 详细信息

回旋行波管是下一代高分辨率成像雷达、高速率远程通信等电子系统首选的高功率电磁波辐射源,在国防安全方面具有重要的战略意义,研究发现,螺旋波纹波导回旋行波管具有较大的带宽,较高的电子效率及稳定性,本文从有源麦克斯韦方程组出发,系统地推导了螺旋波纹波导的色散方程及非线性注波互作用理论,数值计算结果与已有的实验报道基本相符,在此基础上,设计了W波段螺旋波纹回旋行波管,工作电压为80kV,工作电流为5A,中心频率为95GHz,3dB带宽约4.5%,饱和增益为52dB,最大输出功率为142kW,电子效率达20%—35%.最后,本文计算了电流、电压及输入功率的改变对W波段螺旋波纹波导回旋行波管输出性能的影响。

关键词：回旋行波管螺旋波纹波导非线性注波互作用

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W波段回旋行波管仿真设计与热测实验

红外与毫米波学报 2015年第5期34卷 569-575页

作者：邓学唐勇罗勇王丽王沙飞电子科技大学物理电子学院四川成都610054 中国北方电子设备研究所北京100191

通过软件仿真方法分析和设计了W波段回旋行波管的输入输出耦合器、磁控注入式电子枪以及高频互作用电路,根据优化结果加工了实物并进行了热测实验.实验结果表明,电子注电压60 k V,电流6 A,在94 GHz频率获得了最大峰值功率78 k W,增益53.... 详细信息

通过软件仿真方法分析和设计了W波段回旋行波管的输入输出耦合器、磁控注入式电子枪以及高频互作用电路,根据优化结果加工了实物并进行了热测实验.实验结果表明,电子注电压60 k V,电流6 A,在94 GHz频率获得了最大峰值功率78 k W,增益53.9 d B以及21.7%的效率,峰值功率大于50 k W带宽达到3.8 ***粒子模拟和热测实验均表明,设计的W波段回旋行波管能够稳定的工作,从而证明周期加载高频互作用电路在抑制寄生模式以及自激振荡方面具有很大的优势.

关键词：软件仿真 W波段回旋行波管热测实验 PIC粒子模拟

分布损耗加载回旋行波管多模稳态注波互作用理论与比较证实

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物理学报 2018年第1期67卷 256-264页

作者：罗积润唐彦娜樊宇彭澍源薛谦忠中国科学院电子学研究所中国科学院高功率微波源与技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100039 中国电子信息技术研究院北京100041

基于目前国际上实验研究的均匀介质加载和周期介质加载结构,建立了一种分布式损耗加载回旋行波管(gyro-TWT)多模稳态注波互作用理论.利用这一理论,以TE01模式基波gyro-TWT注波互作用为例,将Ka和W波段的理论结果与实验和软件仿真进行比较... 详细信息

基于目前国际上实验研究的均匀介质加载和周期介质加载结构,建立了一种分布式损耗加载回旋行波管(gyro-TWT)多模稳态注波互作用理论.利用这一理论,以TE01模式基波gyro-TWT注波互作用为例,将Ka和W波段的理论结果与实验和软件仿真进行比较,以证实理论的合理性.

关键词：回旋行波管多模稳态注波互作用分布损耗加载