电子科技大学电子科学与工程学院，四川 成都 610054
多电子注集成实现微波放大是毫米波行波管获得大功率微波的一种实用化途径，研究了一种多注集成阵列梳齿型慢波结构（MCW）。该慢波结构具有天然的电子注通道，同时耦合阻抗明显高于单注的梳齿型慢波结构（DCW）。为了验证该特性，使用Ka波段三注集成阵列梳齿型互作用回路进行了仿真和实验研究。互作用电路的材料选取高电导率无氧铜，通过CNC铣削的工艺进行加工。冷测实验发现仿真和测试的结果具有很好的一致性，且在32~39 GHz的带宽内，S11小于-15 dB。在仿真软件CST PIC工作室中，50个周期的慢波结构与三个电子注（每个电子注的电压为12.9kV，电流为67mA）进行注波互作用模拟仿真。仿真表明，MCW在32~36 GHz的带宽内比DCW具有更高的输出功率，增益和电子效率。该器件的最大输出功率约为132.8 W，相应的电子效率为5.12％，增益为41.2 dB，大于DCW的1.2%和25 dB。MCW行波管的高功率和高效率特性，使其在基于点对多点传输的毫米波无线系统中具有潜在的应用价值。
多注 多注阵列梳齿型慢波结构（MCW） 微加工 行波管 multi-beam traveling wave tube（TWT） multi-corrugated waveguide（MCW） microfabrication
电子科技大学 电子科学与工程学院, 四川 成都 610054
基于相位展开的欧拉大信号理论, 采用逐次逼近法推导得到场和AM/PM转换(输出相位对输入功率的导数)的大信号解析解。以一支Q波段毫米波行波管为例, 将大信号解析解与拉格朗日理论以及传统欧拉非线性理论进行对比。结果表明：大信号解析解的功率、增益和相移以及AM/PM转换与拉格朗日理论在线性区和中度互作用区十分吻合, 饱和增益最大误差小于8.5%。同时大信号解析解相较于传统的欧拉非线性模型具有更高的精度, 且能表现出饱和现象。
毫米波行波管 注波互作用 欧拉流体力学 AM/PM转换 大信号解析解 millimeter-wave traveling wave tube beam-wave interaction Eulerian hydrodynamics AM/PM conversion large-signal analytic solution
电子科技大学 大功率微波电真空器件技术国防科技重点实验室, 成都 610054
通过对通电螺线管磁系统理论分析，实现了通电螺线管2维磁场计算。该算法是采用一次、二次插值函数计算螺线管模型磁场的有限元算法，用于求解螺线管内外任意位置处的磁感应强度分布。实现了螺线管及周期结构的计算，并将结果与Ansoft Maxwell 2-D的计算结果进行了对比。结果表明：较一次插值函数有限元算法相比，二次插值函数算法在对称轴上轴向磁感应强度的分布更准确，体现了该算法的优越性,具有显著的工程应用价值。
通电螺线管 磁聚焦系统 有限元法 周期结构 solenoid with current magnetic focusing system finite element method periodic structure
通过对行波管周期永磁聚焦系统(PPM)的理论分析,开发了2维模拟软件UESTC_PPM.该软件主要用于模拟轴对称的永磁结构,在圆柱坐标系下,采用有限差分的方法迭代求解磁钢内外任意位置处的磁感应强度分布.模拟了单磁环结构以及单周期结构,将结果与Ansoft Maxwell 3D的模拟结果进行了对比,结果表明:轴上、轴向以及径向磁感应强度的分布图均很接近,但UESTC_PPM软件耗时较短,验证了UESTC_PPM的正确性,并具有一定的精确度.
行波管 周期永磁聚焦系统 模拟计算 CAD
