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一种行波管高效率输能匹配结构的场分析: 2020年; 行波管的输能结构性能直接影响整管的效率与工作带宽,对输能结构的阻抗进行调匹配是十分必要的,一种实用的方法是在螺旋线末端加一个匹配筒来调匹配,但这种方法在理论层面还缺乏深入的研究。本文设计了一个带匹配筒的螺旋线行波管同轴型输能结构,用HFSS软件计算了引入匹配筒前后输能结构中的电磁场分布,从场的角度分析了匹配筒在输能结构中的作用机理,并给出了调匹配时应注意的条件。进一步,在优化匹配筒结构的基础上拉松末端两圈螺旋线,在12~18GHz的频段内实现电压驻波比低于1.23,对于行波管输能结构的设计有一定的参考意义。; 李联炳曹林林陈之亮陈之亮李延威李飞易红霞李飞; 关键词：行波管场分析驻波比

一种行波管高效率输能匹配结构的等效电路研究: 2019年; 在空间行波管的设计中,改善输能结构的阻抗匹配是一项十分重要的工作。然而对于螺旋线行波管输能系统这样具有复杂边界条件的结构,严格的场分析会带来复杂的计算,如果能将场问题转化为电路问题,求解过程将得到简化。通过在慢波螺旋线末端引入匹配筒,降低了行波管输入端的高频信号反射,进一步分析了匹配筒区域的电流路径和场分布,运用传输线理论,建立了输能匹配结构的一种π型等效电路模型,并给出了元件的参数提取方法,通过改变匹配筒的尺寸和输入信号频率,利用HFSS软件仿真和ADS软件作计算,证实等效电路在10~26 GHz的频带内能够很好地体现输能结构的传输特性,验证了等效电路的正确性和普适性。所建立的等效电路模型可以为匹配筒尺寸的优化提供一定的方向性参考,从而提高输能结构设计的效率。; 李联炳曹林林陈之亮陈之亮李延威易红霞李飞尚新文肖刘; 关键词：行波管等效电路

太赫兹时域频谱仪用宽带光导天线的研究: 2014年; 采用大型电磁计算软件CST对一种现有的偶极子型光电导天线的方向性进行仿真计算。结果表明,这种偶极子型光电导天线或最大辐射方向随着频率的变化而发生显著变化,方向性比较差,造成其在应用于太赫兹时域频谱仪时效率低下,且对环境存在电磁污染的问题。本文的研究方法可以用于研究新的光电导天线,从而改进太赫兹时域频谱仪用光电导天线的性能。; 王自成谢文球刘青伦唐伯俊李现霞; 关键词：太赫兹

G波段分布作用速调管用新型周期永磁聚焦系统被引量：1: 2020年; 提出了一种新型周期永磁(PPM)聚焦系统,其中,每半个周期的这种PPM聚焦系统由1件极靴和5块永磁体共同组成,第1、第3、第5块永磁体与第2、第4块永磁体的极化方向相反,且任何相距半个周期的2块永磁体均具有相反的极化方向。采用MTSS2018对这种新型PPM聚焦系统的磁场进行了计算,结果表明新型PPM聚焦系统的轴线上磁感应强度Bz具有显著的第3次和第5次空间谐波,在过0点后能够更快上升到峰值,整体构型十分接近具有理想矩形分布的PPM系统。采用MTSS2018对G波段分布作用速调管(EIK)所需的电子枪进行了模拟计算,并采用上面计算的Bz对该电子注进行聚焦,获得了电子注电压为22 kV,电子注电流为215 mA的电子注,电子注最大半径为0.08 mm,满足G波段EIK的应用要求。计算中的峰值磁感应强度仅为1.2√2BB,说明新型PPM聚焦系统与传统PPM聚焦系统相比,可以在较低的峰值磁感应强度的条件下实现电子注的有效聚焦。; 王自成王元坤曲兆伟; 关键词：电子注周期永磁聚焦系统

带状注交错双栅行波管的非线性分析: 给出了适用于描述带状注行波管中电子注与慢电磁行波非线性互作用的全三维自洽方程组,包含场的激发方程、电子运动方程、电子相位演化方程和能量转化方程。将电子注划分为―粒子线‖的形式,结合交错双栅慢波结构中三维线路场的形态分布,...; 谢文球王自成罗积润赵鼎; 关键词：行波管非线性; 文献传递

一种新型宽频带交错双栅输入输出结构的设计被引量：2: 2015年; 本文针对原有交错双栅结构输入输出系统较复杂的缺点,设计了一种新型宽频带交错双栅输入输出结构,该输入输出结构具有长度较短,易于加工,在宽频带范围内端口反射系数小,对电子枪和收集极的隔离度高等优点。将该结构应用于一支94GHz交错双栅带状注行波管的设计,采用CST-MWS仿真获得了良好的信号传输特性。; 谢文球樊宇马同礼王自成王自成罗积润赵鼎; 关键词：S参数

基于开槽单矩形栅和圆形电子注的W波段返波振荡器被引量：8: 2013年; 提出将开槽单矩形栅和圆形电子注作为W波段返波振荡器的注波互作用回路.使用3维电磁场仿真软件CST-MWS对开槽单矩形栅的高频特性进行了仿真分析,研究结果表明:相对于传统单矩形栅,新结构的基模带宽有所展宽;基模与高次模发生模式竞争的可能性很小;在采用圆形电子注时新结构能获得大得多的耦合阻抗;新结构的趋肤损耗略有改善.将该慢波结构应用于设计一支以94GHz为频带中心的W波段返波振荡器:设计了简洁的慢波过渡部分、输出耦合器和终端匹配衰减器,优化参数后获得了良好的信号传输特性;利用粒子模拟软件CST-PS对返波振荡器模型进行了三维大信号注波互作用计算,设定合适的电子注电流等参数后,调整工作电压在较宽的频带内获得了瓦级的功率输出,电子效率在整个频带范围内优于1%.; 谢文球王自成罗积润刘青伦董芳; 关键词：返波振荡器 W波段

一种基于DSP的GIS局部放电检测仪的实现: 2014年; 实现了一种基于DSP的GIS局部放电检测仪。采用宽频带的压电薄膜声电传感器将局部放电产生的声信号或超声信号转化为电信号,通过DSP片内高速AD对来自超声传感器的信号进行采样,并对是否抓取到放电信号进行初步智能判断。确认有局部放电发生后,依次显示被抓取的放电信号的波形、幅度和频率。在用户现场测试的结果表明,通过比较多台检测仪的检测结果,可以将局部放电位置定位于GIS设备的两个绝缘环之间。; 王自成田文杰朱嘉林李现霞; 关键词：GIS设备 GIS局部放电 DSP

基于双排矩形梳状慢波结构的W波段宽频带行波管模拟研究被引量：6: 2012年; 提出采用圆形电子注和双排矩形梳状慢波结构作为W波段宽频带行波管注波互作用回路.对该慢波回路的"冷"态特性、输入输出结构等方面进行了模拟仿真和分析,研究结果表明,该结构色散特性较好,带宽较宽;通过调整双排矩形梳状慢波结构之间的距离和电子注通道半径的尺寸,圆形电子注系统取得了和带状注系统相同的耦合阻抗;且该结构传输特性较好,优化后整管的驻波比能在较宽的频带内保持在2以下.此外,对该慢波系统的大信号理论计算和PIC粒子模拟结果一致.在50 mW驱动功率下,输出功率在10 GHz带宽内大于40 W,增益高于29 dB.; 刘青伦王自成刘濮鲲; 关键词：W波段宽频带行波管

AN INNER-FEEDBACK-STYLE TRAVELING-WAVE TUBE OSCILLATOR被引量：2: 2012年; A new concept of inner-feedback-style traveling wave tube oscillator, which is based on a traveling-wave tube having a partial reflector located at near the junction between the slow-wave structure and the output coupler and a mechanical tuner connected to the input coupler, is proposed. Simulations by CHIPIC code show that the inner-feedback-style traveling wave tube oscillator having 100W of power, about 10% of electron efficiency and a tunable band of 73.35-73.91 GHz may be achieved. Compared with Backward Wave Oscillators (BWOs), the new devices have similar ability for tuning, and have much higher electron efficiency, suggesting much more potential as a Terahertz source.; Wang ZichengLi HaiqiangXu AnyuLiu QinglunLiu Wei

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国家自然科学基金(61172016)

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