S波段20kW平均功率正交场放大器研究

针对S波段长脉宽、大工作比正交场放大器应用需求,仿真优化了短管支撑曲折线慢波结构的色散及耦合阻抗特性,提出了输能结构改进方案,对高频系统进行了优化设计,仿真结果与冷测结果具有较好一致性,冷测结果表明,该设计实现了高频系统的宽频带及高效率。首次采用99.5%细晶氧化铝陶瓷作为控制极与阴极间绝缘介质,解决了绝缘组件大平均电流下击穿问题。首次采用固态放大器和二级正交场放大器搭建了三级放大链测试系统,实现了S波段正交场放大器大工作比测试,热测结果表明,在脉冲宽度300μs、工作比8%条件下,该放大器在300 MHz带宽内脉冲功率大于250 kW,平均功率大于20 kW,全带宽内效率大于52%,该放大器使S波段大功率正交场放大器技术水平迈上了新台阶,也是当前国际上脉冲宽度最宽、工作比最大的正交场放大器产品。

用于空间太阳能电站的大功率正交场微波源分析

针对空间太阳能电站应用微波源,介绍了两种大功率真空电子器件磁控管和正交场放大管的基本工作原理,当前国内外两种器件所达到的效率和功率容量特性。从太阳能电站应用角度出发,对两种电真空器件潜在的效率、寿命及可靠性进行了对比和研究,根据两种器件的自身特性,面向高功率合成提出了技术方案和建议。研究结果表明,从寿命、效率和功率合成角度来看,采用正交场放大管作为太阳能电站微波源更为适宜,对太阳能电站系统方案选择与设计具有一定参考价值。

NRD波导正交场平衡混频器准周期稳态响应分析

详细研究了毫米波无辐射介质波导正交场单平衡混频器在双频信号激励下的准周期稳态响应。根据NRD波导的模式完备性与正交性原理 ,结合导线天线分析方法和矩量法 ,计算了这种混频器中的一个重要结构———交叉杆金属结构对本振LSE模和入射信号LSM模的扰动作用 ,得到了相应的本振感应电动势和入射信号感应电动势。在此基础上 ,使用基于多维傅立叶变换的交调波平衡法 。

正交场摆动器自由电子激光器

本文给出了用正交场作为自由电子激光器摆动场的设想,并用流体动力学理论研究了使用正交场摆动器的自由电子激光器.文中通过理论分析论证了在所研究的系统中存在自由电子激光不稳定性,从而肯定了正交场可以用作摆动场的设想.

正交场_0×_0飘移电子的自发辐射

根据经典的单粒子运动方程和加速电子产生辐射的规律，计算得到了静态均匀正交场Ｅ０×Ｂ０飘移电子时产生自发辐射的谱函数．结果对具有任意速度量值的电子均适用．作为特殊情况，讨论了非相对论（γ０＝ １）和强相对论（γ０ ＞＞１）电子注入时自发辐射情况．

S波段高增益正交场放大器研究

讨论了提高正交场放大器增益的方法,并根据缩尺原理制造了一支S波段高增益正交场放大管。给出了CST微波工作室和粒子模拟软件MAGIC的模拟结果及冷测、热测结果,结果表明文中所采用提高增益的方法是切实可行的。

自调制重入式正交场放大器的模拟设计

介绍一种自调制重入式冷阴极正交场放大器 (CFA)。它仅用高频输入信号进行脉冲自调制。实验与研究均表明 :在X波段 ,CFA增益超过 12dB ,带宽 6 %～ 8%的电子效率大于 4 0 % ,阳极电压 8 2kV时 ,输出功率 4 5kW。

正交场间隙中电子束动力学行为的研究

用一维粒子模拟的方法对正交场平板二极管间隙中电子束的动力学行为进行了研究，模拟结果表明：注入电流存在着一个临界值，当注入电流超过这个临界值时，电子束的行为将由层流态变化到扰动态。当考虑相对论效应时，这种由层流态到扰动态的中间过程较为明显，且电流临界值突然下降。

阴极激励正交场放大管

前言根据海军计划(合同号N00039-79-C-0295),在S波段设计、制造成一个试验用的阴极激励正交场放大管(Cathode-Driven Crossed-Field Amplifier,CDCFA)。其峰值和平均功率达1MW和20kW。在效率高达80％时,标称增益为30dB。工作电压近30kV。阴极与阳极电路间的隔离优于20dB。噪声测量结果表明噪声性能极好。CDCFA已经可靠工作几百小时。就此管来说,

Ka波段交叉指型正交场放大器研究

主要设计了一种Ka波段交叉指型正交场放大器,采用一种交叉指结构,将正交场放大器的工作波段扩展到毫米波段。采用异腔结构基础上的交叉指结构作为慢波结构,其基波为返波,对异腔交叉指结构的色散特性和耦合阻抗进行分析。在整体结构确定的基础上,采用CST仿真软件进行了粒子模拟。首先对正交场放大器进行零输入状态模拟研究,没有信号输入时会有噪声的产生,当有适当信号输入时可以有效地抑制噪声。最后在优化后的模型下,在阴阳极之间加12.2 kV的电压,轴向磁场1.1 T,由于采用异腔交叉指结构,在36.03 GHz增益最大达到17.9 dB。由于该放大器工作在π模的返波分裂模式下,因此3 dB带宽只有20 MHz。

冷阴极正交场放大管作用空间设计与工作点选择

本文从冷阴极启动角度出发,综合回轰阴极产生的二次电子平均速度与慢波结构上传输的慢电磁波相速同步条件,获得正交场器件的磁场强度与频率的关系。探讨了慢波结构的节距相位移与互作用空间尺寸以及阳极电压间的关系,提出了该类管型互作用空间以及确定工作点的工程设计方法。

阴极表面电场对正交场电子枪的影响

给出了在正交场中,阴极处于任意工作状态下,求空间电荷流和电极形状的普遍解。计算分析了阴极表面电场与电子初(?)对电极形状和电子注特性的影响。分析表明,使阴极在温度限制下工作,增强阴极表面电场强度,可减小电极形状和电子初(?)对电子注特性的影响。

正交场放大管在脉冲多普勒雷达中的应用

本文回顾了已知的正交场放大管(CFA)噪声性能的实际测量数据,并且讨论了脉冲调制的CFA在脉冲多普勒雷达中的有用特性。

X波段300kW正交场放大器设计

首次提出采用高二次发射系数铂钡合金作为冷阴极,实现了X波段正交场放大器(CFA)宽脉冲和大工作比稳定工作。提出了双螺旋耦合翼片慢波结构与波导之间采用缝隙耦合加切比雪夫阻抗变换器输能结构设计方案。通过对慢波结构及高频系统仿真分析与设计,实现了慢波结构与输能组件间的宽频带良好匹配,电压驻波比及插损特性仿真结果与冷测结果具有很好的一致性。热测结果表明,放大器在1 GHz带宽内脉冲功率大于300 kW,效率大于57%,增益大于14 dB,填补了国内X波段宽带大功率正交场放大器的空白,是当前国际上脉冲宽度最宽、工作比最大的X波段正交场放大器产品。

大功率正交场微波发生器

有人提議利用置于空間同步轨道高度处的巨大太阳电池陣,从太阳获得电能。这就需要一种转换装置,将这种能量轉换成微波能量,以便传播到地球表面。在把直流轉换成高频能量的作用方面,正交場器件满足高效率、长寿命以及中等功率或极大的功率的要求。大功率磁控管的直流-高频能量轉换效率为93％,总效率为86％。在3000兆赫下,已从增幅管(一种正交埸放大管)获得高于400千瓦連續波功率,效率为76％。純金属二次发射阴极的研制,使管子有长的寿命。最近研制的永久磁铁料料,重量輕,能給出满足于高效率的高磁埸。

利用非均匀正交激光选择谐波发射短量子路径

理论研究了谐波发射的量子路径在非均匀正交激光场下的调控机制.结果表明,在适当的双色激光偏振角和非均匀参数的组合下,不仅谐波截止能量有明显增大;谐波发射的短量子路径可以被单独选择出来对谐波连续区起到贡献作用.并且,该方案在长脉宽激光下依然适用.最后,利用谐波连续区可以获得脉宽在50 as的孤立阿秒脉冲.

利用正交压缩态光场实现连续变量的量子密码术

文中提出一种利用单模正交压缩态光场作为密码载体的连续变量量子密钥传输方案。在该方案中 ,经典信号以二进制编码形式调制在单模正交压缩态光场的正交振幅分量或正交位相分量上。基于海森堡测不准关系 ,任何窃听都会导致合法通讯者之间的误码率升高 ,从而暴露了窃听者的存在 ,以保护密钥信息的安全 ,与采用同样方案的相干光相比 。