对准光模式变换器的基本理论和设计方法进行了讨论。以改进型等效电流理论为基础给出了Vlasov辐射器的分析方法，建立了数值模型，并进行了计算分析。继而推导了自适应相位修正Katsenelenbaum-Semenov算法，编制了相位修正反射镜自适应设计分析程序。在上述理论工作的基础上，针对3 mm波段TE62至TEM00准光模式变换器开展优化设计，得到了Vlasov辐射器、相位修正反射镜的相关参数,并完成了实验样品的加工和相关实验测试。结果表明:输出模式纯度大于94%，测试结果与理论计算具有良好的一致性。
回旋管 矢量绕射理论 模式变换器 Vlasov辐射器 准光技术 gyrotron vector diffraction theory mode converter Vlasov radiator quasi-optical technique 强激光与粒子束
2011, 23(11): 3112
低噪声放大器(LNA)是高功率微波“前门”效应典型薄弱器件之一。通过SPICE效应电路建模、模拟计算和注入实验，研究了LNA在不同微波脉宽、功率参数下其增益压制效应规律。模拟结果与实验数据获得良好一致，表明基于SPICE电路模型微波效应研究方法的有效性。研究表明，LNA增益压制脉宽随注入微波脉冲脉宽的增大具有饱和效应，该饱和值基本等于LNA直流偏置电路RC时间常数，并且出现饱和现象对应注入微波脉宽拐点约为150~250 ns。最后，给出了LNA微波脉冲效应定性物理解释和机理探讨。
低噪声放大器 有意电磁干扰 高功率微波 直接注入实验 low noise amplifier intentional electromagnetic interference high-power microwave direct injection experiment 强激光与粒子束
2011, 23(11): 2865
针对相对论磁控管中自磁场的产生与分布、自磁场对电子运动的影响以及自磁场对互作用的影响进行了深入分析。分析认为, 由于自磁场分布的不对称, 自磁场对不同区域电子束的作用不同。加速器一侧的电子束受到更明显的自磁场作用, 促使此区域的电子束角向速度增加, 直接激化模式竞争。同时, 如果阴极比较靠近加速器一侧的1/4区域(距磁控管对称中心大约1/4高度), 模式竞争将进一步被激化。
相对论磁控管 高功率微波 自磁场 空间电荷场 relativistic magnetron high power microwave self-magnetic field space-charge field 强激光与粒子束
2010, 22(11): 2639
1 电子科技大学,物理电子学院,成都,610054
2 电子科技大学,物理电子学院,?啥?610054
实验研究了高有载品质因数下有无阳极端帽时调谐性能的差异,以及低有载品质因数下,没有阳极端帽时的可调谐相对论磁控管性能.研究结果表明:没有阳极端帽时,可调谐相对论磁控管具有更宽的调谐范围;在高有载品质因数下,可以达到2.52～3.31 GHz的调谐范围,输出功率范围为44～790 MW;低有载品质因数下,调谐范围为2.55～3.05 GHZ,调谐范围内输出功率1～1.7 GW.
高功率微波 相对论磁控管 可调谐 尾蚀
电子科技大学,物理电子学院,国家863计划强辐射重点实验室,成都,610054
从PIN二极管基区双极载流子扩散方程出发,通过拉普拉斯变换求解得到PIN二极管子电路模型,从而通过PSpice软件瞬态数值模拟得到了PIN限幅器的尖峰泄漏、平顶泄漏与脉冲功率、上升时间关系.对于I层厚度一定的限幅器,模拟与实验表明脉冲前沿越大,尖峰泄漏功率插入损耗越大,脉冲前沿过缓则可能没有尖峰泄漏现象;尖峰泄漏功率随着输入功率的增加而变大,但尖峰泄漏功率插损也随之增大;尖峰脉冲宽度与I层厚度、输入功率及脉冲前沿均有关系.限幅器尖峰泄漏与平顶泄漏模拟结果与实验数据基本一致.
PIN限幅器 PSpice模拟 尖峰泄漏 实验
电子科技大学物理电子学院,国家863计划强辐射重点实验室,四川,成都,610054
在以10腔旭日结构为方案的可调谐相对论磁控管中,分析了热腔下对磁控管性能有重要影响的零模成分与模式隔离因素,结合零模成分的形成原因以及轴向频率分量对调谐范围的影响,提出了调整大、小腔等效阻抗和体积,开放阳极端面,从而减小零模分量及增加调谐带宽的措施.CST模拟表明,通过这些优化,可调谐相对论磁控管的调谐带宽从最初的380 MHz提高到900 MHz.
相对论磁控管 调谐带宽 零模分量 高功率微波 频率调谐 旭日型磁控管 Relativistic magnetron Tunable bandwidth 0-space-harmonic High power microwave Frequency agile Rising-sun magnetron
电子科技大学,物理电子学院,国家863计划强辐射重点实验室,四川,成都,610054
设计了一种可机械调谐的S波段相对论磁控管,该管采用由5个扇形腔和5个矩形腔组成的旭日型磁控管方案,通过小腔滑块移动实现调谐.利用等效电路法和高频场分析软件与粒子模拟软件分析了器件的性能.初步模拟结果表明:调谐相对带宽可达20%,当电压为650kV,磁场为0.6T时,全带宽内输出功率大于600MW,在大部分带宽内峰值功率大于900MW.
高功率微波 相对论磁控管 耦合腔调谐 异腔式磁控管(旭日型磁控管) High power microwave Relativistic magnetron Frequency agile Rising-sun magnetron
电子科技大学 物理电子学院,国家863计划强辐射重点实验室,四川 成都,610054
在阐述预脉冲产生的基础上,分析了预脉冲带来的一系列影响,包括工和电压波形变化,提前生成等离子体,以及预脉冲阶段放大竞争模式等,这些影响与相对论磁控管起振工作频率相联系,从而直接造成了相对论磁控管的基本性能参数,如脉宽、工作频率及输出功率等变化.结合具体实验,对比了有、无预脉冲条件下相对论磁控管工作性能的差异,对预脉冲的影响因素与相对论磁控管性能之间的联系进行了详细的分析.
预脉冲 相对论磁控管 高功率微波 等离子体 场致发射 Prepulse Relativistic magnetron High power microwave Plasma Field emission
电子科技大学,高能电子学研究所,四川,成都,610054
利用等效电路法和高频分析软件(HFSS)对A6相对论磁控管谐振系统进行 了理论计算与模拟分析,着重考虑了相对论磁控管端帽的引入对谐振频率的影响.模拟和冷 测均表明:相对论磁控管端帽的引入将对谐振频率造成一定影响,在端帽的某些尺寸下,同一模式将会分裂出两个谐振频率.这将加剧磁控管内部的模式 竞争而不利于磁控管的工作.
相对论磁控管 谐振系统 等效电路法 relativistic magnetronl resonant systeml equivalen
