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螺旋线行波管三维返波互作用理论与数值模拟
被引量：
3
1
作者
胡玉禄
胡权
+3 位作者
朱小芳
李斌
邱海舰
高
鸾凤
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期338-346,共9页
建立了三维非线性返波互作用模型,用于精确分析大功率螺旋线行波管中返波振荡非线性过程问题,并提出了计算返波振荡功率的方法及磁场抑制手段.该理论模型包括三维线路场方程、三维运动方程以及三维空间电荷场.首先比较三维模型与原有一...
建立了三维非线性返波互作用模型,用于精确分析大功率螺旋线行波管中返波振荡非线性过程问题,并提出了计算返波振荡功率的方法及磁场抑制手段.该理论模型包括三维线路场方程、三维运动方程以及三维空间电荷场.首先比较三维模型与原有一维模型之间的差异,发现一维空间电荷场的径向交流电流分布模型与三维模型的差异是导致振荡频率偏大及起振长度缩短的主要原因.然后计算返波饱和输出功率大小并揭示返波饱和功率和振荡频率与互作用长度的关系,并探讨了磁场对返波振荡的抑制影响.最后以某一毫米波行波管为例,实验对比了一维与三维模型计算的振荡频率与热测的差异,其中三维模型的相对误差小于4.8%.
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关键词
返波振荡
饱和振荡功率
磁场抑制振荡
螺旋线行波管
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职称材料
多注集成阵列梳齿型行波管模拟与冷测研究
2
作者
高
鸾凤
胡玉禄
+3 位作者
朱小芳
胡权
李建清
李斌
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期347-352,共6页
多电子注集成实现微波放大是毫米波行波管获得大功率微波的一种实用化途径,研究了一种多注集成阵列梳齿型慢波结构(MCW)。该慢波结构具有天然的电子注通道,同时耦合阻抗明显高于单注的梳齿型慢波结构(DCW)。为了验证该特性,使用Ka波段...
多电子注集成实现微波放大是毫米波行波管获得大功率微波的一种实用化途径,研究了一种多注集成阵列梳齿型慢波结构(MCW)。该慢波结构具有天然的电子注通道,同时耦合阻抗明显高于单注的梳齿型慢波结构(DCW)。为了验证该特性,使用Ka波段三注集成阵列梳齿型互作用回路进行了仿真和实验研究。互作用电路的材料选取高电导率无氧铜,通过CNC铣削的工艺进行加工。冷测实验发现仿真和测试的结果具有很好的一致性,且在32~39 GHz的带宽内,S11小于-15 dB。在仿真软件CST PIC工作室中,50个周期的慢波结构与三个电子注(每个电子注的电压为12.9kV,电流为67mA)进行注波互作用模拟仿真。仿真表明,MCW在32~36 GHz的带宽内比DCW具有更高的输出功率,增益和电子效率。该器件的最大输出功率约为132.8 W,相应的电子效率为5.12%,增益为41.2 dB,大于DCW的1.2%和25 dB。MCW行波管的高功率和高效率特性,使其在基于点对多点传输的毫米波无线系统中具有潜在的应用价值。
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关键词
多注
多注阵列梳齿型慢波结构(MCW)
微加工
行波管
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职称材料
题名
螺旋线行波管三维返波互作用理论与数值模拟
被引量：
3
1
作者
胡玉禄
胡权
朱小芳
李斌
邱海舰
高
鸾凤
机构
电子科技大学微波电真空器件国家级重点实验室
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期338-346,共9页
基金
国家自然科学基金(批准号:61201003
61301054)资助的课题~~
文摘
建立了三维非线性返波互作用模型,用于精确分析大功率螺旋线行波管中返波振荡非线性过程问题,并提出了计算返波振荡功率的方法及磁场抑制手段.该理论模型包括三维线路场方程、三维运动方程以及三维空间电荷场.首先比较三维模型与原有一维模型之间的差异,发现一维空间电荷场的径向交流电流分布模型与三维模型的差异是导致振荡频率偏大及起振长度缩短的主要原因.然后计算返波饱和输出功率大小并揭示返波饱和功率和振荡频率与互作用长度的关系,并探讨了磁场对返波振荡的抑制影响.最后以某一毫米波行波管为例,实验对比了一维与三维模型计算的振荡频率与热测的差异,其中三维模型的相对误差小于4.8%.
关键词
返波振荡
饱和振荡功率
磁场抑制振荡
螺旋线行波管
Keywords
backward wave oscillation
saturated oscillation power
oscillation induced by magnetic field
helical traveling wave tubes
分类号
TN124 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
多注集成阵列梳齿型行波管模拟与冷测研究
2
作者
高
鸾凤
胡玉禄
朱小芳
胡权
李建清
李斌
机构
电子科技大学电子科学与工程学院
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期347-352,共6页
基金
Supported by the National Natural Science Foundation of China(11304092,51371079,11305056,11304299,51602099).
文摘
多电子注集成实现微波放大是毫米波行波管获得大功率微波的一种实用化途径,研究了一种多注集成阵列梳齿型慢波结构(MCW)。该慢波结构具有天然的电子注通道,同时耦合阻抗明显高于单注的梳齿型慢波结构(DCW)。为了验证该特性,使用Ka波段三注集成阵列梳齿型互作用回路进行了仿真和实验研究。互作用电路的材料选取高电导率无氧铜,通过CNC铣削的工艺进行加工。冷测实验发现仿真和测试的结果具有很好的一致性,且在32~39 GHz的带宽内,S11小于-15 dB。在仿真软件CST PIC工作室中,50个周期的慢波结构与三个电子注(每个电子注的电压为12.9kV,电流为67mA)进行注波互作用模拟仿真。仿真表明,MCW在32~36 GHz的带宽内比DCW具有更高的输出功率,增益和电子效率。该器件的最大输出功率约为132.8 W,相应的电子效率为5.12%,增益为41.2 dB,大于DCW的1.2%和25 dB。MCW行波管的高功率和高效率特性,使其在基于点对多点传输的毫米波无线系统中具有潜在的应用价值。
关键词
多注
多注阵列梳齿型慢波结构(MCW)
微加工
行波管
Keywords
multi-beam
traveling wave tube(TWT)
multi-corrugated waveguide(MCW)
microfabrication
分类号
O43 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
螺旋线行波管三维返波互作用理论与数值模拟
胡玉禄
胡权
朱小芳
李斌
邱海舰
高
鸾凤
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
下载PDF
职称材料
2
多注集成阵列梳齿型行波管模拟与冷测研究
高
鸾凤
胡玉禄
朱小芳
胡权
李建清
李斌
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
下载PDF
职称材料
已选择
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