可调谐相对论磁控管调谐带宽的优化

作者： 邹焕 李家胤 李天明 汪海洋 张廷伟 李浩 于秀云  来源：强激光与粒子束 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 相对论磁控管  高功率微波  旭日型磁控管  调谐带宽  零模分量  频率调谐 

描述：在以10腔旭日结构为方案的可调谐相对论磁控管中,分析了热腔下对磁控管性能有重要影响的零模成分与模式隔离因素,结合零模成分的形成原因以及轴向频率分量对调谐范围的影响,提出了调整大、小腔等效阻抗和体积,开放阳极端面,从而减小零模分量及增加调谐带宽的措施。CST模拟表明,通过这些优化,可调谐相对论磁控管的

全文：在以10腔旭日结构为方案的可调谐相对论磁控管中,分析了热腔下对磁控管性能有重要影响的零模成分与模式隔离因素,结合零模成分的形成原因以及轴向频率分量对调谐范围的影响,提出了调整大、小腔等效阻抗和体积,开放阳极端面,从而减小零模分量及增加调谐带宽的措施。CST模拟表明,通过这些优化,可调谐相对论磁控管的调谐带宽从最初的380 MHz提高到900 MHz。

可调谐相对论磁控管的实验研究

作者： 李天明 李家胤 马文多 张冰 于秀云 李浩 汪海洋 周翼鸿 张廷伟 邹焕  来源：强激光与粒子束 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 可调谐  相对论磁控管  高功率微波  尾蚀 

描述：实验研究了高有载品质因数下有无阳极端帽时调谐性能的差异,以及低有载品质因数下,没有阳极端帽时的可调谐相对论磁控管性能。研究结果表明:没有阳极端帽时,可调谐相对论磁控管具有更宽的调谐范围;在高有载品质因数下,可以达到2.52~3.31 GHz的调谐范围,输出功率范围为44~790 MW;低有载品质因数

全文：品质因数下,可以达到2.52~3.31 GHz的调谐范围,输出功率范围为44~790 MW;低有载品质因数下,调谐范围为2.55~3.05 GHZ,调谐范围内输出功率1~1.7 GW。

W波段TE_（62）-TEM_（00）准光模式变换器

作者： 李浩 汪海洋 李天明 周翼鸿 胡标 邹焕 于秀云 李家胤  来源：强激光与粒子束 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 回旋管  模式变换器  准光技术  Vlasov辐射器  矢量绕射理论 

描述：对准光模式变换器的基本理论和设计方法进行了讨论。以改进型等效电流理论为基础给出了Vlasov辐射器的分析方法,建立了数值模型,并进行了计算分析。继而推导了自适应相位修正Katsenelen-baum-Semenov算法,编制了相位修正反射镜自适应设计分析程序。在上述理论工作的基础上,针对3mm波段T

全文：对准光模式变换器的基本理论和设计方法进行了讨论。以改进型等效电流理论为基础给出了Vlasov辐射器的分析方法,建立了数值模型,并进行了计算分析。继而推导了自适应相位修正Katsenelen-baum-Semenov算法,编制了相位修正反射镜自适应设计分析程序。在上述理论工作的基础上,针对3mm波段TE62至TEM00准光模式变换器开展优化设计,得到了Vlasov辐射器、相位修正反射镜的相关参数,并完成了实验样品的加工和相关实验测试。结果表明:输出模式纯度大于94%,测试结果与理论计算具有良好的一致性。

相对论磁控管中自磁场的影响

作者： 李天明 李家胤 董斐斐 于秀云 汪海洋 李浩 周翼鸿  来源：强激光与粒子束 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 相对论磁控管  空间电荷场  自磁场  高功率微波 

描述：的自磁场作用,促使此区域的电子束角向速度增加,直接激化模式竞争。同时,如果阴极比较靠近加速器一侧的1/4

全文：的自磁场作用,促使此区域的电子束角向速度增加,直接激化模式竞争。同时,如果阴极比较靠近加速器一侧的1/4区域(距磁控管对称中心大约1/4高度),模式竞争将进一步被激化。

S波段可调谐相对论磁控管的初步设计

作者： 李天明 李家胤 孙大瑞 于秀云 汪海洋 李浩 葛鹏  来源：强激光与粒子束 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 相对论磁控管  异腔式磁控管(旭日型磁控管)  高功率微波  耦合腔调谐 

描述：设计了一种可机械调谐的S波段相对论磁控管,该管采用由5个扇形腔和5个矩形腔组成的旭日型磁控管方案,通过小腔滑块移动实现调谐。利用等效电路法和高频场分析软件与粒子模拟软件分析了器件的性能。初步模拟结果表明:调谐相对带宽可达20%,当电压为650kV,磁场为0.6T时,全带宽内输出功率大于600MW,在

全文：设计了一种可机械调谐的S波段相对论磁控管,该管采用由5个扇形腔和5个矩形腔组成的旭日型磁控管方案,通过小腔滑块移动实现调谐。利用等效电路法和高频场分析软件与粒子模拟软件分析了器件的性能。初步模拟结果表明:调谐相对带宽可达20%,当电压为650kV,磁场为0.6T时,全带宽内输出功率大于600MW,在大部分带宽内峰值功率大于900MW。

PIN限幅器PSpice模拟与实验研究

作者： 汪海洋 李家胤 周翼鸿 李浩 于秀云  来源：强激光与粒子束 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 尖峰泄漏  实验  PIN限幅器  PSpice模拟 

描述：从PIN二极管基区双极载流子扩散方程出发,通过拉普拉斯变换求解得到PIN二极管子电路模型,从而通过PSpice软件瞬态数值模拟得到了PIN限幅器的尖峰泄漏、平顶泄漏与脉冲功率、上升时间关系。对于I层厚度一定的限幅器,模拟与实验表明脉冲前沿越大,尖峰泄漏功率插入损耗越大,脉冲前沿过缓则可能没有尖峰泄漏

全文：从PIN二极管基区双极载流子扩散方程出发,通过拉普拉斯变换求解得到PIN二极管子电路模型,从而通过PSpice软件瞬态数值模拟得到了PIN限幅器的尖峰泄漏、平顶泄漏与脉冲功率、上升时间关系。对于I层厚度一定的限幅器,模拟与实验表明脉冲前沿越大,尖峰泄漏功率插入损耗越大,脉冲前沿过缓则可能没有尖峰泄漏现象;尖峰泄漏功率随着输入功率的增加而变大,但尖峰泄漏功率插损也随之增大;尖峰脉冲宽度与I层厚度、输入功率及脉冲前沿均有关系。限幅器尖峰泄漏与平顶泄漏模拟结果与实验数据基本一致。

L波段大功率全带宽波导盒型窗

作者： 汪海洋 李家胤 李明光 于秀云  来源：强激光与粒子束 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 全波导带宽  行波管  鬼模  盒型窗  高功率微波  仿真设计 

描述：由于鬼模振荡的存在,普通波导盒型窗很难获得宽频带输出,其相对带宽一般只有20%~30%。提出一种新的适用于大功率螺旋线行波管非对称全带宽波导盒型窗设计思路,通过3维电磁仿真设计与优化,获得了L波段相对带宽达41.4%盒型窗结构设计参数,且频带内无鬼模振荡,考虑匹配过渡段后整个盒型窗驻波系数模拟计算小

全文：由于鬼模振荡的存在,普通波导盒型窗很难获得宽频带输出,其相对带宽一般只有20%~30%。提出一种新的适用于大功率螺旋线行波管非对称全带宽波导盒型窗设计思路,通过3维电磁仿真设计与优化,获得了L波段相对带宽达41.4%盒型窗结构设计参数,且频带内无鬼模振荡,考虑匹配过渡段后整个盒型窗驻波系数模拟计算小于1.1。采用此功率输出结构研制的S波段大功率行波管连续波输出功率达3kW以上,整管实测驻波系数小于1.6。

低噪声放大器有意电磁干扰效应

作者： 汪海洋 周翼鸿 李家胤 许立刚 于秀云  来源：强激光与粒子束 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 有意电磁干扰  高功率微波  低噪声放大器  直接注入实验 

描述：低噪声放大器(LNA)是高功率微波"前门"效应典型薄弱器件之一。通过SPICE效应电路建模、模拟计算和注入实验,研究了LNA在不同微波脉宽、功率参数下其增益压制效应规律。模拟结果与实验数据获得良好一致,表明基于SPICE电路模型微波效应研究方法的有效性。研究表明,LNA增益压制脉宽随注入微波脉冲脉宽

全文：低噪声放大器(LNA)是高功率微波"前门"效应典型薄弱器件之一。通过SPICE效应电路建模、模拟计算和注入实验,研究了LNA在不同微波脉宽、功率参数下其增益压制效应规律。模拟结果与实验数据获得良好一致,表明基于SPICE电路模型微波效应研究方法的有效性。研究表明,LNA增益压制脉宽随注入微波脉冲脉宽的增大具有饱和效应,该饱和值基本等于LNA直流偏置电路RC时间常数,并且出现饱和现象对应注入微波脉宽拐点约为150～250ns。最后,给出了LNA微波脉冲效应定性物理解释和机理探讨。

半球壳型介质输出窗辐射图研究

作者： 周翼鸿 李家胤 钟哲夫 李浩 汪海洋  来源：强激光与粒子束 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 输出窗  高功率微波  辐射图  束腰  并矢格林函数 

描述：利用球矢量波函数的线性组合导出了球壳并矢格林函数;使用并矢格林函数方法,取5阶、球面波半张角8°、口面半径0.2 m、频率为10 GHz的高斯场,分析了半球壳型输出窗在束腰分别取0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8情况下对高斯口面场远场辐射图的影响。分析表明:当束腰较小时(取0.3

全文：利用球矢量波函数的线性组合导出了球壳并矢格林函数;使用并矢格林函数方法,取5阶、球面波半张角8°、口面半径0.2 m、频率为10 GHz的高斯场,分析了半球壳型输出窗在束腰分别取0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8情况下对高斯口面场远场辐射图的影响。分析表明:当束腰较小时(取0.3,0.2),半球壳型输出窗对高斯口面场的辐射图影响较小;当束腰较大时(取0.8,0.7,0.6),辐射图的旁瓣升高,主瓣变窄,反射场对口面场的影响较大。半球壳型输出窗适用于束腰较小的高斯馈源,对于束腰较大的高斯馈源则不适用。

多级PIN限幅器高功率微波效应研究

作者： 胡凯 李天明 汪海洋 周翼鸿  来源：强激光与粒子束 年份：1905 文献类型 ：期刊 关键词： PIN限幅器  多级  电热耦合模型  高功率微波效应 

描述：基于PIN二极管电热自洽耦合模型,构建了两级PIN限幅器高功率微波(HPM)效应电路模型。根据模拟模型设计加工了两级限幅器实验样品,限幅器输入、输出特性注入实验数据与模拟计算结果基本一致,验证了多级限幅器模型的有效性,表明该多级PIN限幅器模型能够应用于HPM效应模拟。针对不同HPM波形参数进行了H

全文：基于PIN二极管电热自洽耦合模型,构建了两级PIN限幅器高功率微波(HPM)效应电路模型。根据模拟模型设计加工了两级限幅器实验样品,限幅器输入、输出特性注入实验数据与模拟计算结果基本一致,验证了多级限幅器模型的有效性,表明该多级PIN限幅器模型能够应用于HPM效应模拟。针对不同HPM波形参数进行了HPM效应模拟,计算结果表明:随着注入功率的增大,脉宽增宽,前级厚I层PIN二极管结温升比后级薄I层PIN二极管结温升要高,因此厚I层PIN二极管更易受到损伤;而频率和前沿参数对结温升影响较小。