30GHz RF脉冲压缩器设计

为得到脉宽150ns,功率超过100MW的30GHz微波脉冲,采用MSLED II原理设计了30GHzRF脉冲压缩器。H Hybrid,TE口01模式转换器等器件都采用了新型设计,所有微波器件的设计充分考虑了高功率10 TEo下的适用性,没有容易引起打火的调谐杆、容性膜片等部件。在微波器件的设计中用HFSS软件进行了详尽的模拟。加工并测试了H Hybrid,且用在CERN的RF脉冲展宽器上。

高功率微波脉冲压缩的能量倍增器

为了实现高功率微波初级波源的小型化,获得更高功率的输出微波脉冲,研制了用于高功率微波脉冲压缩的能量倍增器。利用了快速反转开关,实现了功率的瞬时放大。实验结果表明在输入微波功率达到5.3MW时,输出脉冲功率可以达到35MW,输出峰值功率增益达到7dB。在此基础上对PM–AM技术进行了研究,并通过该技术获得了平顶的输出微波脉冲,以满足不同实验对初级波源的需求。

3dB桥误差对能量倍增器性能的影响

根据能量倍增器的工作原理,对3dB桥误差引起的能量倍增器性能变化进行了理论分析,并对BEPC和BEPCⅡ直线加速器所使用能量倍增器的3dB桥误差进行了讨论,为判断焊接后3dB桥桥臂波导变形提供了理论参考。结果表明:无论是功率分配不平衡,还是相位关系偏离,都会使部分功率反射回速调管。功率分配不平衡和微波相位关系偏离值越大,则功率倍增因子下降得越多。

SLED模型的完善和3dB耦合器性能研究

采用通用的非理想3d B耦合器散射矩阵进行模型完善。利用这一完善的模型对3d B误差进行了分析,研究了3d B耦合器误差对能量倍增器的倍增因子、输出信号峰值和反射信号峰值的影响。为制造和加工3d B耦合器的所允许的误差及其控制提供了理论参考。结果表明:功率分配不平衡误差及其相位关系偏差均可导致能量倍增因子的下降和部分功率发射回速调管。在能量倍增因子的平坦度要求控制在0.02%以内时,3d B耦合器的功率不平衡因子δ<0.035,相位偏差θ<10。

30GHz RF脉冲展宽器(英文)

RF脉冲展宽器用来把高功率窄脉冲变换为较低功率的长脉冲,CLIC实验装置CTFⅡ中的功率提取结构已经可以提供功率达280MW,脉宽16ns的30GHz RF脉冲,为了用它来研究加速结构的最高表面场强和脉宽的关系,设计了30GHz RF脉冲展宽器,完成了系统设计,微波部件的设计及加工,系统的调试,最后安装在CTFⅡ上,并成功进行了高功率实验。

用于长脉冲多束团直线加速器的SLED系统

根据长脉冲多束团直线加速器对输入微波波形的要求 ,系统研究了带有SLED的微波系统 ,由SLED基本理论推导了输出RAMP波形和平顶波形脉冲时SLED所需的输入波形 ,给出SLED的参数优化方法 .用冷测实验对所发展的理论进行了验证 ,第一次用SLED产生了RAMP波形和平顶波形的RF脉冲 .