CRRFA-30L波段射频加速器

 主要介绍CRRFA-30L波段射频加速器结构和性能，论述了热阴极射频腔注入器、束流加速系统、微波功率源和控制等结构中主要技术及其研究进展，给出了加速器输出束流参数测量与测量结果分析，达到设计应用要求。     

相对论速调管振荡器中两个调制腔耦合系数的计算

 用场方法研究了相对论速调管振荡器中两个调制腔的耦合，解析地得到了两腔耦合系数与腔和波导的尺寸、间隙及两腔之间的距离等参数之间的关系。耦合系数的数值与由耦合与否腔的频率测量确定的实验结果在数量级上符合得较好。     

相对论速调管放大器中微波放大机制

解析地研究了电子束在相对论速调管放大器（ＲＫＡ）的调制腔和漂移管中的预群聚；第一次用粒子－波相互作用的场方法导出了在辐射腔中预群聚电子束产生辐射的自洽方程；并且计算了线性区的增益．     

磁绝缘传输线振荡器中辐射场的非线性行为

 导出了磁绝缘传输线振荡器(MILO)中辐射场的非线性演化方程，并讨论了在临界值点附近可能出现非线性不稳定解的条件。结论是：(1)非线性增长速率与线性增长速率的比值g<1.2，且远离g+γ=1(γ为非线性相位增长率与线性相位增长率的比值)点时，出现非稳定解的失谐量临界值很小，而线性增长速率临界值临界值很大，容易出现非稳定解；(2)当g≥1.2时，任意小的失谐量都可以使场出现非稳定解；(3)线性增长速率越大，越不容易出现非稳定解。     

任意截面波导中截止波长测试的一种新方法

 提出了一种测试任意复杂截面波导截止波长的新方法。该方法利用波导及谐振腔的有关理论,把任意复杂截面波导的截止频率测试问题转化为对波导谐振腔的测试,因而不但在测试中回避了匹配和过渡等难题,而且达到较高精度,非常适合于微波工程设计使用。还提出了对波导衰减以及模式场分布的测试方法。     

自由电子激光中预群聚电子束的传播性质

 研究了在自由电子激光(FEL)中预群聚电子束的传播性质,并得到如下结论:在预电子束的传播过程中,基波调制电流的振幅随传播距离增加,其相位保持不变;谐波调制电流的振幅及相位均保持不变。     

轴向加速管—一种新的高功率微波源

 提出一种新的高功率微波源器件——轴向加速管,与径向加速管比较,有两点不同：在二极管/共振腔后加了一个加速区及将径向加速改为轴向加速。研究了这种器件中电子束的群聚和辐射。发现在二极管与共振腔结合的系统里,电子束可实现理想群聚,各次谐波电流在非相对论条件下可达到初始电流的5.6倍。通过电子束再加速和仔细设计提取腔,可望得到可调频率和高功率的微波脉冲。     

改进型COBRA透镜天线的设计

 设计了X波段COBRA透镜型天线,利用电磁波在不同介质传播速度的差异,通过放置于圆锥喇叭口径处不同厚度的介质透镜改变TM₀₁模不同扇区的相位,从而改变TM₀₁模在普通喇叭口径处的轴对称分布,将轴对称的口径场分布转换为线对称,进而实现线极化或圆极化的轴向辐射。通过添加匹配介质,减小介质对微波的反射和驻波特性的影响;延伸喇叭到透镜边缘,使移相过程在波导内完成,有效地控制了电磁场模式。天线增益在中心工作频率为9.3 GHz时为19 dB,口径效率25%,辐射效率大于90%,反射系数小于1.3,轴比小于2 dB, 3 dB相对带宽大于30%,几乎可以覆盖整个X波段。     

高频大功率磁绝缘线振荡器的理论设计

 初步考虑了高频率与高功率的磁绝缘线振荡器的设计问题。用在阴极端头增加发射电流的办法,在C波段理论得到了1.16GW的微波输出功率。利用增加高次谐波的办法在X波段理论获得了270MW的功率输出。     

行波管放大器中辐射场的极限环振荡和混沌

以行波管放大器中辐射场的非线性不稳定阈值分析为基础，对辐射场从频率分叉到混沌的演化过程和不同区域这些非线性不稳定态的时间特性和频率特性进行了研究.在“软”非线性区域，辐射场表现为极限环振荡和频率分岔，频谱是离散的且相对于载波频率是不对称的.这种不稳定是阵发性的，适当的调节控制参量，可使器件工作在所需的定态或极限环振荡态上；在“硬”非线性区域，辐射场表现为非周期的随机振荡和频率混沌，频谱连续且频带很宽，场幅值较大的成分集中在接近于零频的低频范围里.这种不稳定是连续性的，不能通过调节参量来消除. 关键词： 行波管 辐射场 分岔 极限环 混沌