C波段连续波速调管的研制

本文介绍一个C波段连续波速调管的设计、计算和测试情况。通过对电子枪、聚焦系统、输出电路、互作用段的计算,获得了符合要求的输出特性。实测结果为：在2.3%工作频带内,连续波输出功率大于15 kW,效率大于30%,增益大于34 dB。     

X 波段高功率连续波速调管设计

本文给出了X 波段250kW 连续波速调管电子枪及注-波互作用系统的设计。注-波互作用系统由6 个腔组成,一 维大信号程序计算结果表明互作用效率大于50%,增益大于50dB。设计的电子枪导流系数1.0μp,采用电磁线包聚焦系 统,优化计算得到电子注填充比0.6,电子注波动小于6%。     

S波段宽带连续波速调管的研制

本文介绍了一种用于通信系统的S波段宽带连续波速调管,详细给出了两种宽带输出电路：滤波器加载重叠模双间隙耦合腔宽带输出电路和三节滤波器加载宽带输出电路的设计、计算和测试结果。最后,给出了分别采用上述两种宽带输出电路的速调管样管的测试结果,其中采用三节滤波器加载宽带输出电路方案的样管在大于4.6%的瞬时带宽内获得的连续波输出功率大于17 kW。     

C波段多注速调管高频系统的模拟研究

采用电磁仿真软件对C波段多注速调管的输入腔、输出腔及中间腔的高频特性进行了冷腔分析。采用CHIPIC软件对高频互作用区进行了整体建模。为得到稳定且较高的输出功率,对电子束,输入功率及输出耦合结构等参数进行研究分析。通过对结果的分析,模拟整个高频结构的工作情况,在电子束电压28 kV,总电流为14.96 A的条件下,得到了功率为225 kW的峰值功率,效率为50%。     

X波段连续波速调管的研究

本文介绍了X波段连续波速调管的设计过程,包括电子枪、永磁聚焦系统、高频系统和整管性能的设计,并制成整管进行测试,输出功率大于18 kW,效率大于30%,增益大于40 dB。     

L波段10 MW同轴腔多注速调管双端口输出系统的研究

该文对L波段10 MW多注速调管输出系统开展了模拟和实验研究。计算分析了新型双端口6注同轴输出腔谐振频率、品质因数、特性阻抗等高频参数;设计了扁波导耦合输出窗,在波导内设置金属杆以调节阻抗匹配,使输出窗在工作频点1.3 GHz的驻波比计算值小于1.01,驻波比1.2以下带宽为100 MHz;加工了输出系统实物,开展了冷测实验,实验值与设计值吻合良好;利用PIC软件对输出系统注-波互作用特性进行了计算,获得了大于10 MW的输出功率,计算注-波转换效率大于65%。     

W波段带状注扩展互作用速调管注波互作用系统

对W波段带状注五间隙耦合腔的高频结构进行了设计与分析,以一个五间隙耦合腔作为输入腔,一个五间隙耦合腔作为输出腔,构成了W波段SBEIK的注波互作用系统,利用CST粒子工作室对整个注波互作用系统进行了三维计算模拟,并用Magic 3D对注波互作用计算进行了验证,结果表明两种PIC软件的计算结果基本一致.该SBEIK在电子注电压为75 k V、电流为4 A条件下,仅用两个腔体在W波段实现了高于24 d B的增益,为下一步高增益、高效率、小型化、紧凑型SBEIK的设计奠定了坚实的基础.     

W 波段五腔回旋速调管放大器的设计

W 波段回旋速调管具有高增益和高输出功率的特点,在军用雷达方面有广泛的应用。本方利用电磁粒子模拟 软件CHIPIC 设计了一个W 波段五腔回旋速调管,优化了互作用电路的结构和工作参数,分析了电子注与场的换能 过程以及工作频率对输出效率和增益的影响。该管的工作模式为TE01 模,当工作电压为70kV、电流为6A、频率为 93.8GHz 时获得了167.3kW 的最大输出功率和39.8%的工作效率。当工作频率为93.65GHz 时取得了50dB 的增益和 400MHz 的带宽。该模拟结果对回旋速调管在雷达方面的应用提供了理论依据。     

双间隙输出腔速调管的注波互作用程序分析

双间隙耦合腔作为展宽频带、提高效率、提高峰值功率和平均功率的有效手段已广泛用于多注速调管和大功率速调管中,但是目前对速调管双间隙输出腔的理论研究多为利用现有的模拟软件来进行仿真计算,所需时间很长,为了研究大功率速调管特别是在双间隙输出段中的注波互作用过程,作者利用一维单周期时间积分模型开发了一个快速分析程序。利用这一模型计算的电子群聚图形结果与MAGIC模拟所得结果很接近。由于本文所编写程序的耗时很短,因此可以对影响注波互作用的参量进行快速分析。     

X 波段50MW 高功率速调管注波互作用系统的研究

高功率X 波段速调管必须依靠高性能的注波互作用段来实现,互作用段的作用是使入射的连续电子注逐步 转化为分离的群聚块,之后在通过输出腔的过程中,间隙电场使群聚块减速将电子的动能转化为微波能量向外输出。 速调管的注波互作用段由一组性能参数各不相同的谐振腔组成,各腔的谐振频率、品质因数、特性阻抗以及沿轴线的 分布位置等均对整管的效率、增益和输出功率有直接的影响。我们首先使用基于圆环模型的2.5 维注波互作用程序通 过反复优化找到了一组基本参数,随后在CST 中建立了三维仿真模型对该结构进行了验算,实际计算表明在电子注 电压和电流分别为440kV 和350A 时,速调管的输出功率大于50MW,所得结果满足设计要求。     

W 波段带状注速调管注波互作用系统的研究

带状注速调管是采用宽高比值很大的薄矩形注来降低空间电荷效应,采用特殊的高频结构来增加功率容量,从而使注波互作用效率得到提高的一种新型微波电真空器件。本文基于PIC 粒子模拟软件,建立了专门用于计算带状注速调管注波互作用过程的三维设计平台,并应用该平台完成了W 波段带状注速调管注波互作用系统的初步设计,获得了清晰的物理图像和具有参考意义的模拟设计结果。模拟结果表明,在电子注电压为140 kV,电流为15 A 时,该速调管可以获得大于573 kW 的输出功率、27.8 dB 的增益和大于27.3%的效率。     

毫米波扩展互作用器件

扩展互作用器件是一种采用慢波谐振系统作为高频互作用电路的真空电子器件,是目前能够在毫米波亚毫米波段提供大功率输出的重要器件之一。本文给出了目前国内外毫米波亚毫米波段扩展互作用器件（EIK和EIO）技术的发展情况,并介绍了扩展互作用器件在毫米波亚毫米波段的技术特点和最新研究趋势。     

相对带宽大于8%的C波段宽带多注速调管

本文介绍中国科学院电子学研究所研制成功的相对带宽8%的C波段宽带多注速调管。C波段宽带多注速调管KC4137和KC4148在100 kW和160 kW功率电平上,获得了相对带宽8.1%和8.5%,相应的最低效率为29%和32.5%,平均功率为5 kW和8 kW。论文分析了由双间隙输出腔引起的杂谱（寄生输出）,讨论了抑制杂谱的方法。     

连续波雷达同频干扰微波对消技术研究

对连续波雷达同频干扰的微波对消技术进行了详尽研究,分析了连续波雷达同频干扰自适应对消的基本思想,研究了对消矢量的数学模型和对消系统的误差模型,阐述了可行的闭环微波对消方案,并对系统环路进行了闭环分析.研究了实际微波对消环路的关键单元硬件实现方法,并对实际微波对消环路进行了对消比测试实验,实验结果分析表明对消环路能获得较明显的对消效果.     

基于单频连续波的无源雷达成像研究

该文提出一种新的单频连续波无源雷达成像时域算法。该算法先建立信号匹配矩阵,再将接收到的回波信号拓展为回波信号矩阵,然后将信号匹配矩阵和回波信号矩阵的Hadamard积在时间维上求和,实现回波信号的匹配积累,得到散射点目标的像。给出了算法成像分辨率,分析了影响成像质量的因素并综合得到算法聚焦能力的量度。算法完全在时域中进行成像处理,避免了频域的插值处理。在理论分析的基础上,仿真实验得到了较好成像结果,验证了所提算法有效性。     

连续运转的掺钛蓝宝石激光器

本文报导一种连续波氩离子激光泵浦的掺钛蓝宝石激光器。在氩离子激光功率(全谱线)为10.45瓦且仅用一组腔镜时,获得最大平均功率超过1000mW、调谐范围750～850nm的掺钛蓝宝石激光输出。