1 中国科学院 电子学研究所 高功率微波源与技术重点实验室, 北京 101407
2 中国科学院大学 电子电气与通信工程学院, 北京 100049
研究了G波段双注折叠波导(FWG)TE20QUOTE模的基本特性。首先计算了双注FWG TE20QUOTE模的高频特性, 采用等效电路法计算了色散特性；根据定义式计算了耦合阻抗, 同时将二者的计算结果与HFSS仿真结果进行对比。结果显示, 色散特性随频率升高差距增大, 耦合阻抗随频率升高差距降低。利用电磁仿真技术(CST)粒子模拟软件对双注FWG TE20QUOTE模的注-波互作用情况进行仿真, 得到了慢波结构中电子轨迹以及输入输出信号频谱图, 结果表明, 在工作频率为205 GHz时, 四段FWG的增益为34.74 dB。
太赫兹 双注折叠波导 行波管 注-波互作用 terahertz two-beam Folded Waveguide Traveling Wave Tube(TWT) beam-wave interaction 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(4): 571
中国科学院 电子学研究所, 高功率微波源与技术重点实验室， 北京 100190
研制了一种用于S波段、7.1%带宽、高平均功率速调管的输出段结构。该结构采用双间隙重叠模耦合腔，利用短槽耦合方式，计算得到耦合槽的尺寸，常规选取两个谐振腔的频率、品质因子及两腔间隙中心之距等参数。根据这些参数加工冷测模型，冷测获得的槽的谐振频率和耦合系数与设计值误差只有2.5%。计算的阻抗矩阵曲线与冷测的相对阻抗曲线趋势基本一致，计算的功率与实际的热测结果均满足峰值输出功率大于1.1 MW、平均输出功率大于22 kW的设计要求。实验结果证明该输出段可达到7.1%的带宽，从而验证了该设计方法的正确性。
速调管 S波段 高平均功率 输出段 双间隙 重叠模 klystron Sband high average power output section twogap overlappingmode
中国科学院 电子学研究所, 中国科学院 高功率微波源和技术重点实验室， 北京100190
大功率微波真空电子器件具有工作频率高、峰值和平均功率大等特点，已广泛应用于微波电子系统,在科学研究和国民经济方面的应用越来越广泛。在科学研究方面，它主要应用在高能粒子加速器和可控热核聚变加热装置等大型科学装置上，主要包括高峰值功率速调管、连续波和长脉冲高功率速调管和高功率回旋管等器件。在国民经济方面，则主要应用于天气雷达、导航雷达、医用和工业辐照加速器、电视广播和通信等微波电子系统，主要包括大功率脉冲和连续波速调管、分布作用速调管、行波管、磁控管和感应输出管等。为此，介绍了这些微波真空电子器件的技术现状、共性技术问题和发展趋势。
速调管 回旋管 粒子加速器 正负电子对撞机 可控热核聚变装置 天气雷达 深空通信 klystron gyrotron particle accelerator e+-e- collider controlled thermo-nuclear fusion facility weather radar deep space communication
中国科学院 电子学研究所, 高功率微波源与技术重点实验室， 北京 100190
采用理论推导、计算模拟和实验测量3种方法，对重入式谐振腔电磁场稳态建立的瞬态物理过程进行研究，得到的结果相一致。阐明了电磁场建立的瞬态物理过程，结果显示：电磁场稳态建立时间与谐振腔的固有谐振频率成反比，与品质因子成正比；仿真模拟和理论计算偏差小于0.8%，实验测试和理论计算偏差小于2.5%。
重入式谐振腔 瞬态物理过程 品质因子 谐振频率 reentrant resonator transient physical processes quality factor resonant frequency
中国科学院 电子学研究所, 高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190
针对2维电子光学多参量优化问题, 采用微动粒子群优化算法, 在给出目标电子轨迹和优化范围的前提下, 可以得到趋近于该电子轨迹的真空边界和聚束磁结构。该算法分为前后两阶段：第一阶段采用前后试探法(微动), 同时参照最优粒子的信息;第二阶段采用标准粒子群优化算法。针对涉及多个相关参量的电子光学设计问题, 标准粒子群优化算法仅能保证以较高概率收敛到局部最佳解, 而微动粒子群优化算法能以较高概率收敛到全局最佳解, 并且展现了多核计算机在电子光学设计上的潜力。初步的软件试验显示：消耗人类工程师几周时间的电子光学设计问题, 用微动粒子群算法在普通个人计算机上几十小时就能完成。
微动粒子群优化算法 微动 电子轨迹 多参量优化 jiggle particle swarm optimization algorithm jiggle electron trajectory multi-parameter optimization 强激光与粒子束
2010, 22(12): 2940
中国科学院 电子学研究所 高功率微波源与技术重点实验室,北京 100190
提出一种微动粒子群优化算法,针对2维静磁场多参量优化问题,在给出轴上目标轴向磁感应强度分布曲线的前提下,可以得到趋近于该分布曲线的磁结构。该算法分为前后两阶段:第一阶段采用前后试探法(微动),同时也参照最优粒子的信息;第二阶段采用基本粒子群优化算法。微动粒子群优化算法可以发挥多核计算机在工程设计上的潜力,而且即使粒子数目很少,也能不断趋近目标解。
微动粒子群优化算法 微动 磁感应强度 多参量优化 jiggle particle swarm optimization algorithm jiggle magnetic flux density multi-parameter optimization
1 中国科学院,电子学研究所,北京,100080
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
为扩展速调管输出回路的带宽,进一步分析了双间隙耦合腔的模式重叠理论,说明了实现三模重叠的可能性,采用等效电路法计算了三模重叠双间隙耦合腔型输出回路的阻抗频率特性.以中心频率3 GHz的输出回路为例,建立了3维计算模型,给出了设计这种输出回路的步骤和结构参数.用场分析法计算了间隙阻抗频率特性,结果表明:此输出回路2 dB相对带宽接近15%,加载滤波器后1.5 dB相对带宽可达19.3%.
高功率微波 三模重叠 双间隙耦合腔 速调管 输出回路 间隙阻抗
