1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京100088
设计了一种全腔提取轴向输出相对论磁控管。在π模工作的N腔磁控管中,该结构利用磁耦合的方式通过两个相邻谐振腔在一个扇形波导内激励起TE11模,然后再由N/2个相位相同的扇形波导TE11模沿轴向向外传输。对L波段全腔提取轴向输出磁控管进行了仿真设计,在600 kV,6.3 kA的条件下,获得1.89 GW微波输出,功率转换效率50%,微波频率1.57 GHz。该结构在径向方向上仅增加一个扇形波导厚度,便于实现相对论磁控管的紧凑、高效设计。
高功率微波 相对论磁控管 轴向输出 透明阴极 磁耦合 high power microwave relativistic magnetron axial extraction transparent cathode magnetic coupling 强激光与粒子束
2016, 28(3): 033013
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
提出了一种用于轴向输出相对论磁控管中具有TE11辐射模式的紧凑型输出结构。该器件采用6谐振腔结构并工作在π模式上,通过合理设计谐振腔结构与输出圆波导之间过渡结构,模拟实现了圆TE11模式微波的轴向输出。与传统衍射输出相对论磁控管相比,本文设计的轴向输出结构,不仅能在输出波导中获得更加纯净的微波模式,而且能减小磁控管的径向尺寸,使得系统更加紧凑化。初步的粒子模拟结果表明：当电压为280 kV、磁场强度为0.5 T时,该器件的工作频率为4.18 GHz,输出功率为247.0 MW,功率转换效率达到21.9%。
高功率微波 相对论磁控管 轴向输出 紧凑型 TE11模式 high power microwave relativistic magnetron axial output compactness TE11 mode 强激光与粒子束
2016, 28(3): 033006
国防科学技术大学 光电科学与工程学院， 长沙 410073
研究了一种能同时实现S波段频率可调谐和微波轴向输出的相对论磁控管，该管采用10腔旭日型谐振腔结构和改进型轴向输出结构。利用高频场分析软件与粒子模拟软件，初步分析和优化了器件的工作性能。模拟结果表明：当电压为350 kV，磁场为0.3 T时，在20 %相对带宽(约700 MHz)内输出功率大于530 MW，功率转换效率大于20%，功率转换效率最高达到40.19%。
相对论磁控管 频率调谐 旭日型结构 轴向输出 relativistic magnetron frequency tuning rising-sun structure axial diffraction output
