带状注速调管多间隙输出腔的粒子模拟

带状注器件在高频率、高功率方向发展潜力巨大,而多间隙腔是提高效率和功率容量的有效手段。本文提出了一种带状注速调管多间隙输出腔,并设计了一种Ka波段带状注速调管输出腔。此输出腔结构可以获得好的输出耦合特性,以及理想的电场场形。最后通过MAGIC粒子模拟软件对电子注群聚,能量转换以及输出腔频谱特性等作了仿真和详细分析,在中心频率获得了稳定的功率输出,互作用效率达到50%以上。

强耦合式带状注速调管多间隙输出腔的设计

提出了一种强耦合式带状注速调管多间隙输出腔,并将之应用于Ka波段带状注速调管输出腔的设计.此设计可以获得更好的输出耦合特性和理想的场形.更重要的是,这种结构的漂移管允许被设计为对工作频率的截止状态,从而可以获得更理想的电场场形以利于注波互作用.从表面电流的角度分析了这种设计的理论依据.通过使用粒子模拟软件进行仿真,在中心频率获得了稳定的功率输出,互作用效率达到50%以上,3dB带宽约75MHz.

带有三间隙耦合输出腔的X波段EIK注波互作用系统研究

扩展互作用速调管是通过使用分布作用谐振腔技术来扩展其瞬时工作带宽,可以在高工作频段,实现高功率、高效率、高增益、宽频带的一种紧凑型微波真空器件,在军事、科学和商业领域有着广阔的应用前景。本文以X波段为例,设计了三间隙耦合腔输出结构,对其群时延特性及间隙阻抗特性进行了分析计算,设计了扩展互作用速调管高频互作用电路,通过加载、参差调谐等方法使整个高频系统的输出达到稳定,并且具有较大的输出带宽。结果表明,在X波段,在工作频率为f_0GHz,输入功率为200 W时,3 dB瞬时带宽达到11.5%。

X波段多间隙耦合输出腔的研究

基于分布作用速调管的工作原理和三维仿真模拟研究了双间隙及三间隙耦合输出腔的工作特性。以X波段为例,分别设计并确定了重叠模工作的双间隙输出腔和三间隙输出腔的结构参数,模拟计算了其群时延特性及场型。通过优化,在输出功率达1MW的情况下,三间隙重叠模输出电路可以达到10%的瞬时带宽。

带状注速调管多间隙扩展互作用输出腔等效电路的研究

带状注扩展互作用速调管(SBEIK)结合了带状注速调管与扩展互作用速调管的优势,在微波和毫米波真空电子器件中具有显著的技术潜力.本文提出了应用于SBEIK的五间隙哑铃型扩展互作用耦合腔输出回路的等效电路模型,获得了建立复杂多间隙扩展互作用腔的等效电路理论的方法.通过推导出的理论,快速确定了五间隙扩展互作用耦合腔的工作模式、谐振频率及间隙阻抗矩阵,由间隙阻抗的频率特性曲线快速估算出各模式对应的带宽,分析研究了耦合系数k以及Q e对于多间隙腔模式频率间隔及带宽的影响.此外,利用三维PIC仿真软件对相应的SBEIK五间隙输出腔高频特性进行了粒子模拟,结果表明,三维仿真获得的工作模式带宽特性与等效电路法计算结果基本一致,证明了本文所建立的等效电路方法的准确性和有效性.