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螺旋线行波管返波自激振荡的研究

强激光与粒子束 2004年第7期16卷 918-922页

作者：段兆云宫玉彬王文祥唐昌建魏彦玉黄民智电子科技大学物理电子学院大功率微波国家重点实验室四川成都610054 四川大学应用物理系四川成都610065

　在2维小信号模型的基础上,分析了均匀和周期永久聚焦磁场对抑制返波自激振荡的影响。研究结果表明:改变聚焦磁场的幅值或周期来增加起振长度是可能的,而且不会改变基波的互作用条件。与此同时,对起振长度、初始非同步速度参量随皮尔... 详细信息

　在2维小信号模型的基础上,分析了均匀和周期永久聚焦磁场对抑制返波自激振荡的影响。研究结果表明:改变聚焦磁场的幅值或周期来增加起振长度是可能的,而且不会改变基波的互作用条件。与此同时,对起振长度、初始非同步速度参量随皮尔斯增益参量、空间电荷参量、损耗参量等的变化,以及在超宽带行波管中当存在两个或多个角向非对称空间谐波时,起振长度、初始非同步速度参量随周期永久聚焦磁场的变化进行了研究。优化设计聚焦磁场、电子注和螺旋线慢波系统的参量可以对螺旋线行波管的稳定性分析提供必要的依据。

关键词：螺旋线行波管返波自激振荡起振长度聚焦磁场

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螺旋线行波管注波互作用时域理论

物理学报 2010年第12期59卷 8478-8483页

作者：彭维峰胡玉禄杨中海李建清陆麒如李斌电子科技大学大功率微波电真空器件技术国防科技重点实验室成都610054

研究了螺旋线行波管中电子注与高频场互作用的时域理论.电子对场的作用由高频场方程和空间电荷场方程模拟,场对电子注的作用由运动方程模拟.在螺旋导电面模型下利用安培环路定理和法拉第电磁感应定律得到了时域高频场方程.利用空间电荷... 详细信息

研究了螺旋线行波管中电子注与高频场互作用的时域理论.电子对场的作用由高频场方程和空间电荷场方程模拟,场对电子注的作用由运动方程模拟.在螺旋导电面模型下利用安培环路定理和法拉第电磁感应定律得到了时域高频场方程.利用空间电荷波模型处理空间电荷场,得到了空间电荷场方程.将高频场和空间电荷场代入洛伦兹力方程,得到了运动方程.利用耦合阻抗处理高频场方程的激励源,使得高频场方程的求解能够借助诸如HFSS或HFCS等高频模拟软件来实现,增强了时域理论的灵活性.基于上述理论,编写软件数值模拟某螺旋线行波管,验证了时域理论的可行性.

关键词：螺旋线行波管注波互作用时域理论耦合阻抗

螺旋线行波管三维多频非线性理论分析和数值模拟

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物理学报 2009年第9期58卷 6665-6670页

作者：胡玉禄杨中海李建清李斌高鹏金晓林电子科技大学物理电子学院成都610054

建立了螺旋线三维多频非线性互作用模型.通过场论的方法建立线路场方程,结合粒子模拟(PIC)方法和谐波展开法,建立三维空间电荷场模型.模拟了8—18 GHz宽带行波管的基波和高次谐波,计算了AM-AM幅度失真和AM-PM相位失真,三次交调和五次交... 详细信息

建立了螺旋线三维多频非线性互作用模型.通过场论的方法建立线路场方程,结合粒子模拟(PIC)方法和谐波展开法,建立三维空间电荷场模型.模拟了8—18 GHz宽带行波管的基波和高次谐波,计算了AM-AM幅度失真和AM-PM相位失真,三次交调和五次交调分量.通过频率扫描得到的8—18 GHz饱和输出功率和饱和增益,结果与热测结果接近,且饱和输出功率误差在1 dB以内.

关键词：注波互作用三维非线性螺旋线行波管

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螺旋线行波管中场的数值分析

电子与信息学报 2010年第7期32卷 1721-1725页

作者：胡玉禄杨中海李斌李建清黄桃金晓林梁献普电子科技大学大功率微波电真空器件技术国防科技重点实验室成都610054

该文对螺旋线行波管中的场进行了数值分析。研究表明数值求解时主从边界条件的位置决定场传播的方向,螺旋线旋转方向决定场的旋转变化方向。螺旋线外各类夹持杆和翼片对螺旋线内部场分布影响很小,场基本随贝塞尔函数分布,但耦合阻抗变... 详细信息

该文对螺旋线行波管中的场进行了数值分析。研究表明数值求解时主从边界条件的位置决定场传播的方向,螺旋线旋转方向决定场的旋转变化方向。螺旋线外各类夹持杆和翼片对螺旋线内部场分布影响很小,场基本随贝塞尔函数分布,但耦合阻抗变化较大,这主要是由于场受螺旋线外结构影响而影响功率分配。同时,对场的各次空间谐波的研究,特别是零次和负一次空间谐波,有利于准确地求解各次空间谐波的耦合阻抗,对提高螺旋线行波管放大器和返波振荡的大信号注波互作用计算的准确性有重要的意义。

关键词：螺旋线行波管场分布螺带模型耦合阻抗注波互作用

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螺旋线行波管电子效率改善的数值模拟

强激光与粒子束 2007年第5期19卷 815-819页

作者：朱兆君贾宝富罗正祥电子科技大学光电信息学院成都610054

运用全电磁2.5维粒子模拟软件MAGIC和3维高频结构仿真软件HFSS,模拟仿真了正-负双跳变慢波结构对螺旋线行波管电子效率的改善,从慢波系统高频参量、非同步参量、增益参量和电子注相位等角度进行了讨论。设计并加工了一支采用双跳变结构... 详细信息

运用全电磁2.5维粒子模拟软件MAGIC和3维高频结构仿真软件HFSS,模拟仿真了正-负双跳变慢波结构对螺旋线行波管电子效率的改善,从慢波系统高频参量、非同步参量、增益参量和电子注相位等角度进行了讨论。设计并加工了一支采用双跳变结构的螺旋线行波管,实测结果表明:采用双跳变结构后可将电子效率从19%提高到29%;模拟仿真方法得到的平均相对误差为5%左右。

关键词：螺旋线行波管电子效率正-负双跳变电磁仿真粒子模拟

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螺旋线行波管慢波组件散热性能的研究进展

真空科学与技术学报 2011年第4期31卷 424-434页

作者：刘燕文韩勇刘濮鲲张连正陆玉新中国科学院电子学研究所北京100190

螺旋线行波管具有宽频带、高增益和高功率等优点,当今被大量应用于卫星通信系统、电子对抗系统和雷达系统。慢波组件是螺旋线行波管的关键组成部分,它的性能优劣直接决定着整管水平。慢波组件的散热性能不仅是决定行波管平均输出功率的... 详细信息

螺旋线行波管具有宽频带、高增益和高功率等优点,当今被大量应用于卫星通信系统、电子对抗系统和雷达系统。慢波组件是螺旋线行波管的关键组成部分,它的性能优劣直接决定着整管水平。慢波组件的散热性能不仅是决定行波管平均输出功率的主要因素,也是直接影响行波管工作稳定性与可靠性的重要因素。本文针对螺旋线行波管慢波组件,总结了螺旋线慢波组件散热性能的实验测试方法和理论分析方法,分析了影响散热性能的各种因素和各种改善方法。分析比较了不同材料的螺旋线、管壳和夹持杆,不同结构的夹持杆和管壳,不同组件装配方法对慢波组件散热性能的影响。介绍了将金刚石和纳米材料等新型材料应用于螺旋线慢波组件的研究进展。

关键词：螺旋线行波管慢波组件散热性能装配方法

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等离子体加载螺旋线行波管特性研究

物理学报 2003年第4期52卷 914-919页

作者：谢鸿全李承跃鄢扬刘盛纲西南科技大学理学院绵阳621002 电子科技大学高能电子学研究所成都610054

利用线性场理论和螺旋线的导电面模型 ,推导了在强引导磁场下 ,等离子体加载螺旋线慢波结构的色散关系 .数值计算了在不同的等离子体填充密度与填充半径条件下 ,螺旋线的色散特性、耦合阻抗和行波管的小信号增益 .研究发现 ,在螺旋线中... 详细信息

利用线性场理论和螺旋线的导电面模型 ,推导了在强引导磁场下 ,等离子体加载螺旋线慢波结构的色散关系 .数值计算了在不同的等离子体填充密度与填充半径条件下 ,螺旋线的色散特性、耦合阻抗和行波管的小信号增益 .研究发现 ,在螺旋线中填充了等离子体以后 ,形成了一种新的混合模式 ,螺旋线的色散特性与耦合阻抗都发生了很大的变化。

关键词：等离子体加载螺旋线行波管色散特性耦合阻抗混合模式导电面模型

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螺旋线行波管的粒子模拟研究

真空科学与技术学报 2007年第1期27卷 10-15页

作者：朱兆君贾宝富罗正祥杨赤如电子科技大学光电信息学院成都610054

运用全电磁2.5维粒子模拟程序MAGIC,对螺旋线行波管中注-波互作用的非线性过程进行了模拟分析,得到了管子的功率、增益和效率等电性能参量,模拟结果与实测数据吻合良好。对整管长度、电子注电流、电压和聚焦磁场等量进行了优化,获得了... 详细信息

运用全电磁2.5维粒子模拟程序MAGIC,对螺旋线行波管中注-波互作用的非线性过程进行了模拟分析,得到了管子的功率、增益和效率等电性能参量,模拟结果与实测数据吻合良好。对整管长度、电子注电流、电压和聚焦磁场等量进行了优化,获得了管子最佳化运行的工作参数。

关键词：粒子模拟螺旋线行波管注-波互作用非线性

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宽带大功率螺旋线行波管返波振荡研究

物理学报 2010年第8期59卷 5439-5443页

作者：胡玉禄杨中海李斌李建清黄桃金晓林朱小芳梁献普电子科技大学大功率微波电真空器件技术国防科技重点实验室成都610054

在一维场论注-波互作用理论的基础上,引入磁场对角向速度的影响,建立了二维非线性返波注-波互作用理论,模拟返波振荡.对不同空间电荷参量下起振长度的变化进行了小信号分析比较,结果与等效线路模型比较接近;对某8—18GHz行波管进行了实... 详细信息

在一维场论注-波互作用理论的基础上,引入磁场对角向速度的影响,建立了二维非线性返波注-波互作用理论,模拟返波振荡.对不同空间电荷参量下起振长度的变化进行了小信号分析比较,结果与等效线路模型比较接近;对某8—18GHz行波管进行了实测比较,结果也比较一致.同时还研究了影响返波振荡起振长度的因素,提出了该管的抑制返波振荡方案.

关键词：螺旋线行波管返波振荡非线性注-波互作用模拟器