梯形结构高功率扩展互作用速调管

对平面梯形结构多间隙谐振腔的模式分布、特性阻抗、耦合系数以及工作稳定性进行了研究.在此基础上给出了W波段高峰值功率扩展互作用速调管高频互作用系统设计,并采用三维粒子模拟(PIC)技术对电子的速度调制、群聚及其与高频场的相互作用和能量转换等物理过程进行了研究,定量给出了放大器的功率、带宽、效率以及增益等关键技术指标.PIC结果显示:在中心频率94.52 GHz以及电压16 k V、电流0.6 A的电子注参数下,最大输出功率达到1.8 k W,相应的增益和电子效率分别为47.7 d B和19.4%;扫频结果显示瞬时3 d B带宽为210 MHz....

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Published in红外与毫米波学报 Vol. 34; no. 3; pp. 307 - 313
Main Author 张长青 阮存军 王树忠 杨修东
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 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%北京航空航天大学,电子信息工程学院,北京100083 2015
Subjects
扩展互作用速调管;多间隙谐振腔;平面梯形电路;电子注电导;三维粒子模拟
扩展互作用速调管
extended interaction klystron
multi-gap resonant cavity
电子注电导
三维粒子模拟
平面梯形电路
planar ladder-type circuit
beam conductance
three-dimension particle-in-cell simulation
多间隙谐振腔
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Summary:对平面梯形结构多间隙谐振腔的模式分布、特性阻抗、耦合系数以及工作稳定性进行了研究.在此基础上给出了W波段高峰值功率扩展互作用速调管高频互作用系统设计,并采用三维粒子模拟(PIC)技术对电子的速度调制、群聚及其与高频场的相互作用和能量转换等物理过程进行了研究,定量给出了放大器的功率、带宽、效率以及增益等关键技术指标.PIC结果显示:在中心频率94.52 GHz以及电压16 k V、电流0.6 A的电子注参数下,最大输出功率达到1.8 k W,相应的增益和电子效率分别为47.7 d B和19.4%;扫频结果显示瞬时3 d B带宽为210 MHz.
Bibliography:ZHANG Chang-Qing;RUAN Cun-Jun;WANG Shu-Zhong;YANG Xiu-Dong;Key Laboratory of High Power Microwave Sources and Technologies,Institute of Electronics,Chinese Academy of Sciences;School of Electronics and Information Engineering,Bei Hang University
31-1577/TN
ISSN:1001-9014
DOI:10.11972/j.issn.1001-9014.2015.03.010