小型化Ka波段行波管快启电子枪研究

针对弹载环境中毫米波行波管快速启动要求,利用ANSYS软件模拟电子枪阴极施加热丝功率对阴极温度产生的影响,并通过电子枪温度试验,定量测定热丝功率和阴极温度的对应关系,验证温度对阴极发射的影响。在模拟和试验基础上,开展电子枪小型化结构设计,成功研制出小型化毫米波弹载行波管用电子枪,使其满足弹载环境15 s快启功能。

G波段二次谐波准光回旋行波管研究

为开展适用于太赫兹频段的大功率回旋放大器研究。对基于准光共焦波导的二次谐波准光回旋行波管进行了研究,理论与仿真结果表明,准光波导具有良好的模型选择性,利用器件的二次谐波工作,其基波与二次谐波的返波振荡可以得到很好的抑制。在理论与仿真研究基础上,设计了一只G波段的二次谐波准光回旋行波管,理论计算结果表明:在65 kV电子束电压、10 A电流、速度横纵比为1、磁场强度为4.19 T时,最大输出功率为90 kW,效率为13.8%,增益为34.8 dB。当输入功率10 W时,-3 dB带宽为2 GHz。

S波段大功率宽带脉冲行波管研制

介绍了一种S波段大功率宽带脉冲行波管研制过程及其应用。该管工作带宽为2~4 GHz(一个倍频程),脉冲输出功率大于6 kW,效率大于35%,最大工作比为6%,二次谐波比小于-3 dBc。文章进行了性能设计分析,采用了多项关键技术,解决了返波振荡抑制、高导流系数电子枪设计以及聚焦系统设计等技术难点,给出了实际测试结果。

4~18 GHz超宽带行波管输能系统设计

为满足新一代电子对抗装备对跨频带超宽带行波管的需求,本文针对4~18 GHz超宽带大功率行波管输能系统开展了匹配优化设计和功率容量分析研究。从同轴窗、同轴输能结构及输能结构与高频结构匹配等几方面综合优化,设计出输入驻波比优于1.53、输出驻波比优于1.55的输能系统,与测试结果对比表明设计方法合理,输能系统和器件匹配成功;针对输出系统的功率容限问题,从峰值功率和平均功率两方面分析了输能窗的电可靠性和热可靠性,制管实测结果表明,该输能系统能够满足行波管应用要求。

一种TWT串联供电电源的研究

通过对降压收集极TWT管2种供电方式的比较分析,采用了1种改进的TWT串联供电方式,即采用共1个变换器的供电电源,阐述了TWT收集极电压的补偿方法及串联供电法的补充,最后给出了测试结果,并且通过仿真手段进行了验证。

毫米波宽带TWT双交错慢波结构的理论

分析了两种新型的毫米波耦合腔TWT的慢波电路-交错式梯形电路。提出了一种求解双交错梯形电路色散特性的新方法:腔场平均法,验证了此方法的正确性,并进行了数值计算。分析了影响双交错带宽的诸因素,得到了40％的冷带宽及20％的热带宽。同时对单交错和双交错电路的带宽和耦合阻抗进行了比较。

一种小型化脉冲行波管高压电源设计与实现

为满足雷达整机对发射机小型化的需求,针对8~18 GHz宽带脉冲行波管设计了一种小型化高压电源。采用脉冲峰值功率设计方法,结合高压电容储能,实现了行波管在脉冲工作期间高压稳定输出。同时主功率逆变电路采用了移相全桥拓扑结构,高压整流电路采用了碳化硅二极管,这可减轻电源的散热压力,提高高压电源的功率密度。研制的小型化脉冲高压电源,阴极电压-6.5 kV,最大工作脉宽2 ms,峰值功率最大1600 W。与某型号脉冲行波管联调,在脉冲工作期间行波管输出射频信号功率稳定,测试结果验证了该设计方法的可行性。

Ka波段双模螺旋线行波管的研制

本文介绍了一种Ka波段双模螺旋线行波管的研制情况,其工作频率范围为32~38GHz,工作电压为9.5kV,低模工作比为70%,峰值输出功率为150~200W;高模工作比为10%,峰值输出功率为300~400W。该Ka波段双模螺旋线行波管具有工作电压低、快速启动、可无环控工作的特点,适用于航外有源诱饵弹等多种应用场景。

340 GHz宽带金刚石输能窗的设计优化与试验研究

针对340 GHz行波管用金刚石输能窗的宽带传输要求,基于多晶金刚石膜和微米晶-超纳米晶金刚石复合膜,开展了金刚石输能窗的优化设计与试验验证研究。研究结果表明,多晶金刚石输能窗在320~363 GHz带宽内S_(11)<-15 dB,S_(21)>-3 dB;微米晶-超纳米晶复合金刚石输能窗在313~385 GHz带宽内S_(11)<-15 dB,S_(21)>-2.5 dB,同比工作带宽增加近2倍,有效拓展了金刚石输能窗的工作带宽。

基于高阶模的太赫兹回旋行波管研究

回旋行波管作为电真空器件之一,兼具大功率、宽频带、高增益等特性,在无线通信、电子对抗、安检成像等领域具有广泛的应用前景。本文通过理论研究和粒子仿真(Particle in Cell,PIC)完成了G波段回旋行波管的优化设计,其采用周期性介质加载波导,工作模式为TE 02模。PIC仿真结果显示,当输入60 kV、3 A的电子注时,回旋行波管在215 GHz的输出功率为14 kW,对应效率和增益分别为7.7%和45 dB,3 dB带宽为9.5 GHz。

Ka波段大回旋电子注介质加载回旋行波管输入耦合器研究

针对Ka波段大回旋电子注回旋行波管设计了一个TE 21模式输入耦合器。该输入耦合器结构为Y形功分器,将输入的矩形波导TE 10模式转换为圆波导的TE 21模式进行输出。本文对其转换原理进行了简要介绍,通过仿真确定了输入耦合器模型的参数,并加工出部件,并进行了实际测试,测试的结果满足Ka波段大回旋行波管的信号输入要求。

行业精英汇聚蓉城 清洁材料国际领先——无盐不浸酸无铬鞣剂TWT通过鉴定

2011年11月26日早上,当记者踏进四川大学皮革系会议室时,不由一震,但见：中国工程院石碧院士和四川省科技厅的几位领导交谈着,中国皮革和制鞋工业研究院杨承杰院长、中国皮革协会李玉中常务副理事长、河北皮革研究院魏世林教授握着手寒暄着,陕西科技大学科技处王学川处长、

MPM功率监测方案研究及应用

微波功率模块(Microwave Power Module,MPM)是电真空发射机的发展方向之一,目前MPM饱和功率量级在百瓦量级。为保障系统工作稳定性和判断MPM的输出能效,需要MPM具有实时监测输出功率的能力。文章提出了一种在行波管输出端增加耦合口的方案来监测输出功率。相比传统通过定向耦合器测试功率的方案,该方案具有高效率、小型化、低成本、高可靠性等特点。

W波段平面集成行波管高频系统设计及验证

针对W波段平面一维阵列集成行波管设计,采用非半圆弯曲变形折叠波导慢波结构和聚焦极调制皮尔斯电子枪,基于CST、MTSS和Opera软件优化设计了集成行波管高频系统和电子光学系统,实现了W波段低电压小电流工作的低功率行波管设计,通过周期永磁(PPM)聚焦系统制管验证了高频系统和电子枪设计的合理性。测试结果表明,行波管在工作电压12.62 kV,工作电流31.6 mA条件下,输出功率大于10 W的带宽达到5 GHz,增益优于28 dB,总效率优于10%,测试结果与设计结果具有较好一致性,为W波段行波管实现阵列集成提供技术支撑。

一种高效率行波管高压电源的设计与实验研究

针对6~18 GHz 50 W超小型微波功率模块,提出了一种半桥LLC谐振多级高压变换电路。通过对半桥LLC谐振变换器设计和基于改进型3型相位补偿器反馈回路的研究,将低压48 V升压为行波管阴极和三级降压收集极所需的4路稳定高压,整体高压效率相对于同功率量级微波功率模块从92%提升至95%。实测电源在输入电压44~52 V范围内最高效率达到95%,最低效率超过92%,电源在空载和满载之间切换时阴极电压输出变化小于1 V。

行业精英汇聚蓉城 清洁材料国际领先——无盐不浸酸无铬鞣剂TWT通过鉴定

2011年11月26日早上,当记者踏进四川大学皮革系会议室时,不由一震,但见：中国工程院石碧院士和四川省科技厅的几位领导交谈着,中国皮革和制鞋工业研究院杨承杰院长、中国皮革协会李玉中常务副理事长、河北皮革研究院魏世林教授握着手寒暄着,

一种多模式控制的行波管电源设计

由于传统星载行波管放大器设计完成后仅有连续波或者脉冲1种工作模式,且饱和工作点输出功率固定,因此提出1种新的兼容连续波和脉冲多种工作模式的空间行波管电源设计方法。通过此方法设计完成的行波管电源与多模式行波管集成多工作模式行波管放大器,具备连续波工作模式、低重频脉冲工作模式和高重频脉冲工作模式及在轨功率可调节功能;能够应用于通信、导航、数传及遥感观测卫星,使在轨可重构载荷成为可能。通过仿真测试,多模式空间行波管电源效率达到94%,重频范围覆盖连续波到10 kHz,输出功率在47~53 dBm范围内可调节。

大功率多电子注TWT的大信号互作用分析与计算

多电子注技术是提高行波管功率水平的一种有效方法，其慢波结构为紧密耦合的螺旋线、梯形线或耦合腔阵列。文中将对以耦合腔阵列作为慢波结构的多电子注行波管进行分析，建立大信号分析的物理和数学模型，编制大信号计算程序，给定输入功率，计算得到了多电子注行波管的饱和功率、增益和电子效率。

基于TWT的节点接入机制研究

在实现IEEE 802.11ax目标唤醒机制的基础上,进行了一定的完善和改进,提出一种分组的节点接入方法。首先接入点对设备进行分组,然后通过目标唤醒机制,公平分配每一组的传输时间,没有传输数据的时候就休眠,可以大大的节能。其次组内通过竞争机制获得各自的传输时间,一组的数据都传完再到下一组,所有数据传完之后再继续传输。实验仿真表明基于目标唤醒机制的802.11ax节点接入技术,在有效提高吞吐量的同时,极大降低了所需功耗,同时控制数据包重传率,能够满足一定条件下无线局域网的应用需求。

Wi-Fi QoS技术综合分析

为了满足对高带宽、低时延业务的服务质量要求,Wi-Fi技术必须支持不同类型业务质量的管理机制。首先,分析传统Wi-Fi QoS技术面临的挑战,阐述Wi-Fi联盟弥补传统的Wi-Fi多媒体功能WMM不足而定义的QoS管理技术,有效支持下行数据流的分类和优先级设定;其次,进一步分析和介绍Wi-Fi7对于QoS改进的关键技术,包括数据流的QoS特征识别技术和严格目标唤醒时间r-TWT技术,以及二者结合对于低时延业务的支持;最后,对Wi-Fi的QoS技术发展进行小结和展望。