一种Ku波段大功率脉冲行波管的研制

本文给出了一种Ku波段大功率耦合腔行波管技术方案,通过采用双阳极栅控电子枪、一体化电磁聚焦、相速跳变提升互作用效率等关键技术,在Ku波段毫秒级长脉宽条件下的脉冲输出功率分别达到30.2 kW(1.5 GHz)和22.5 kW(2 GHz)。

一个Ku波段大功率行波管的研制

本文介绍了一支Ku波段大功率耦合腔行波管的研制情况,该管采用双阳极栅控电子枪、一体化电磁聚焦等非常规技术,行波管性能得到全方位突破,平均功率大于2kW,脉冲宽度2ms,瞬时相对带宽12%,实现了优异的综合技术指标。

大功率行波管的现状与发展

概述了国内外大功率行波管的技术现状,对大功率行波管所涉及的关键技术进行了讨论,并介绍了我所在研制X波段脉冲行波管项目的进展情况。

栅控电子枪打火自动抑制技术

本文介绍了应用隔离阳极抑制电子枪高压打火的技术,文中对该结构自动抑制打火的机理进行了详细分析,并通过实际试验结果证明,应用该技术使高电压栅控电子枪的打火问题得到根本性解决。

用于高速无线通信的毫米波行波管

毫米波行波管可以为高速无线通信提供高性能与实用化的功率放大器解决方案.国外正在开展多项基于毫米波行波管的高速无线通信技术的研究,工作频率范围在71~300GHz.本文综述了国内外71~235GHz的毫米波行波管的技术发展与研制水平,并结合作者所在团队的研究成果分析了研制该类器件所需要解决的慢波结构微加工、新型慢波结构设计和宽带低损耗输能等关键技术.

一种X波段宽带大功率行波管的研制

宽带大功率行波管是空间态势感知系统、目标特性测量和精密跟踪成像雷达等装备的核心部件。本文简要介绍了研制的一种X波段宽带大功率行波管,为了提高器件性能,提出采用双阳极栅控电子枪、一体化电磁聚焦系统、耦合腔相速跳变等技术,器件测试结果表明,工作带宽达到了1.5 GHz,脉冲输出功率大于122 kW,平均功率大于4.88 kW。

W波段微波功率模块的研制

介绍了W波段微波功率模块(MPM)的研制进展。该MPM将实现连续波50W的输出功率,增益47dB,带宽6 GHz,尺寸370mm×180mm×45mm,模块总效率超过10%。MPM均衡放大组件能提供16.5dB以上的增益,均衡量达到7 dB;W波段行波管测试结果显示,在6GHz带宽内输出功率大于50W,整管效率为15.7%;集成电源能提供最高17kV的高压。该模块能满足雷达、通信、电子对抗等系统对W波段宽带大功率输出的要求。

E波段81~86 GHz行波管放大器研制

介绍了一种面向高速无线通信应用的E波段连续波行波管放大器(TWTA)。该放大器将E波段折叠波导行波管和小型化高压电源集成为一体,外部仅需低压供电,使用便捷。放大器主要性能指标包括:工作频率81~86 GHz,饱和输出功率>80 W,小信号增益>38 dB,总效率>22%,外形尺寸为38 cm×20 cm×6.3 cm,可满足机载使用环境,具有大功率、宽带、高效率、小型化及高可靠的优点。

行波管高频耦合系统的优化

本文使用HFSS软件对X波段大功率耦合腔行波管的高频耦合系统进行模拟,探讨了各个参量对匹配的影响,并在实际的冷测中灵活调配,使某管型冷带内的匹配得到明显的改善,有效解决了增益波动大、带边振荡风险高的问题,大大缩短了冷测调试时间。

无线通信用E波段行波管放大器热力学可靠性研究

本文主要从可靠性方面对一种面向无线通信用的E波段连续波行波管放大器进行了分析,针对无线通信环境条件,利用ANSYS有限元分析软件对行波管放大器热力学可靠性进行了仿真优化,论证了其在未来典型应用场景中的可行性。

Fe-Si-Al薄膜超声喷涂技术研究

为抑制行波管振荡,本文研究了用超声喷涂技术制备衰减材料薄膜的方法。测试结果表明,超声喷涂法制备的衰减材料薄膜与手工涂覆相比,驻波比降低了16.3%,平均成膜厚度差减小了0.014 mm。因此采用超声喷涂技术重复性和稳定性更好,浆料利用率高,薄膜衰减材料表面均匀且颗粒分散性良好,具有更小的驻波比和反射系数,可在折叠波导中实现批量化生产。

短毫米波行波管双周期永磁聚焦仿真设计

通过对行波管周期永磁聚焦系统的研究,设计了适用于短毫米波行波管的双周期永磁聚焦系统,该结构轴向磁场分布中三次谐波对一次谐波占比接近50%,有效上移聚焦不稳定区。通过三维软件CST、OPERA对行波管的电子光学系统进行仿真计算,仿真结果表明双周期结构能够在较大磁场周期下实现电子注的低脉动传输,流通率达到100%,电子注的波动为25%。双周期永磁聚焦系统能够有效扩大聚焦周期,降低聚焦压力。

近场光子显微镜用尖端的一种制作方法

本文介绍一种用电阻丝局部加热、重力拉伸光纤制作尖端的方法。采用该法在合适的实验条件下制作出了用于近场光子显微镜的尖端。该法有实验设备简单，便于制作的优点，可获得曲率半径小于１２０ｎｍ的尖端。

高斯模式输出窗功率阈值分析

为研究窗片的可承受工作脉宽,分析了不同材料窗片传输170 GHz高斯模式时所能承受的吸收功率阈值。首先确定了不同材料窗片的厚度,然后结合高斯模式分布、介质损耗功率,在相同散热边界条件与几何结构下,对不同材料的输出窗进行稳态热分析。失效判据为陶瓷材料的失效临界温度差与抗热震系数,通过仿真结果确定了窗片所能承受的吸收功率阈值,进而反推出可传输的平均微波功率,其中蓝宝石窗片可传输的平均功率与热测结果基本一致。针对热测老炼样管时提升工作比的需求,当脉冲间隔为10 s时,理论判定不同窗片所能承受的最大脉宽,为老炼样管提供理论支持。若要实现170 GHz、1 MW连续波输出功率,只有金刚石材料满足使用需求。