相速跳变优化Ka波段梯形线行波管效率研究

发布时间：2018-06-24 01:50

  本文选题：Ka波段带状注行波管 + 相速跳变技术　； 参考：《微波学报》2017年S1期

【摘要】：相速跳变技术是通过改变慢波结构的尺寸,从而改变慢波结构中微波信号的相速度,使其与互作用过后的电子注速度实现再同步,重新激励起有效的注-波互作用,实现输出功率的进一步提高。本文利用CST计算了不同周期长度的慢波结构的色散特性和耦合阻抗特性,在此基础上利用粒子模拟(PIC)技术计算了注-波互作用。为进一步提高行波管的电子效率,将相速跳变技术运用到Ka波段带状注三槽梯形线慢波结构行波管中。结果证实:对于周期均匀的慢波结构构成的第一种行波管,在33GHz频点处最大输出功率为10.15kW,电子效率为10.36%;而对于由1段周期跳变的慢波结构构成的第二种行波管,在33GHz频率处输出功率为12.09kW,电子效率为12.34%;两者相比,电子效率提高了1.98%。
[Abstract]:By changing the size of the slow-wave structure, the phase-velocity of microwave signal in the slow-wave structure can be changed so that the phase velocity of microwave signal can be resynchronized with the interacting electron beam velocity, and the effective beam-wave interaction can be reexcited. The output power is further improved. In this paper, the dispersion and coupling impedance characteristics of slow wave structures with different periodic lengths are calculated by CST, and the beam-wave interaction is calculated by particle simulation (PIC) technique. In order to further improve the electronic efficiency of TWT, the phase velocity jump technique is applied to Ka-band beam-three-slot trapezoidal slow-wave TWT. The results show that the maximum output power at 33GHz is 10.15 kW and the electron efficiency is 10.36 for the first type of traveling-wave tube with a periodic slow-wave structure, while the second type of traveling-wave tube is composed of a slow-wave structure with one periodic jump. At 33GHz, the output power is 12.09kW and the electron efficiency is 12.340.Compared with the two, the electronic efficiency is improved by 1.98kW.
【作者单位】： 电子科技大学物理电子学院;北京真空电子学研究所;
【基金】：国家自然科学基金(61531010,61371052,61471091) 国家重点实验室基金(CEMEE2015Z0101B,6142807020102,9140A23010415DZ02001,6141A02022402)
【分类号】：TN124

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本文编号：2059436