1 中国科学院电子学研究所 中国科学院高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
提出了一种强耦合式带状注速调管多间隙输出腔, 并将之应用于Ka波段带状注速调管输出腔的设计. 此设计可以获得更好的输出耦合特性和理想的场形. 更重要的是, 这种结构的漂移管允许被设计为对工作频率的截止状态, 从而可以获得更理想的电场场形以利于注波互作用. 从表面电流的角度分析了这种设计的理论依据. 通过使用粒子模拟软件进行仿真, 在中心频率获得了稳定的功率输出, 互作用效率达到50%以上, 3dB带宽约75MHz.
带状注 强耦合 多间隙输出腔 sheet-beam strong coupling multi-gap output cavity
1 中国科学院电子学研究所 中国科学院高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
通过对W波段带状注速调管的哑铃型谐振腔特性进行分析，利用三维高频仿真设计软件CST-MSW建立了单间隙、三间隙、五间隙腔的物理模型，详细分析了不同结构尺寸对于高频系统相关冷参数的影响，优化得到了相应的高频结构及其特性参数，以此作为开发的二维注波互作用程序SBK2D快速计算的高频输入参数.同时，为了结合注波互作用系统的热参数三维仿真设计，采用MAGIC-3D对多间隙腔的高频特性及参数进行了仿真计算，得到的结果与CST冷参数设计基本一致，为W波段带状注速调管注波互作用系统的设计提供了重要参数和依据.
W波段 带状注速调管 多间隙谐振腔 哑铃型 高频参数 W band sheet beam klystron multi-gap coupled cavity dumbbell RF parameter
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 100190
2 中国科学院 研究生院,北京100039
开展了峰值功率10 MW、平均功率150kW的L波段多注速调管的研究工作。采用均匀场多透镜聚焦系统对多电子注进行聚焦,获得了具有良好层流性和波动性的旁轴多注电子光学系统;采用二次谐波腔,对6个电子注、6个同轴谐振腔结构的速调管进行了注波互作用计算。结果表明,当电子注电压为115 kV,电流为132 A时,可获得大于10 MW的脉冲输出功率,大于65%的输出效率和大于45 dB的增益。
高功率微波 多注速调管 电子光学系统 电子枪 注波互作用 High peak power Multi-beam klystron Electro-optical system Beam-wave interaction
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
利用3维软件设计并模拟了适用于X波段高功率带状注速调管的"Ⅱ"形谐振腔,根据模拟结果分析了腔体各尺寸对电场均匀性的影响;建立了平面对称结构的3维高频互作用系统模拟平台,应用此平台讨论了扼流器法和漂移管窄壁开槽法这两种抑制漂移管中非工作模式的方法;分析了漂移管的尺寸及漂移头对谐振腔内场分布的影响.研究表明:波导高度、耦合腔宽度和高度对带状注速调管谐振腔间隙的电场均匀性影响较大;而波导长度和宽度、耦合腔长度对该电场均匀性影响不大;腔体连接处加上漂移头可使场分布更加集中;该型带状注速调管谐振腔能够产生均匀的电场,为提高注波互作用效率奠定了基础.
高功率微波 带状注速调管 谐振腔 高频结构 均匀场分布
