S波段相对论速调管放大器相位稳定性的优化设计及实验研究

发布时间：2018-12-07 21:23

【摘要】：为了有效提高器件输出微波相位的稳定性,对S波段强流相对论速调管放大器输出微波相位特性开展了理论研究和优化设计。理论分析结果表明,束流发射和传输均匀性、腔内杂频和强流脉冲电压波动是影响器件输出微波相位稳定性的重要原因,通过优化二极管结构,增加吸波材料以及优化腔体结构和参数等手段可以有效地减小上述因素对输出微波相位稳定性的影响,提高器件工作的稳定性。对优化后的器件开展了实验研究,得到单台单次输出功率GW量级基础上,100 ns内相位标准差约10°,单台重频5 Hz工作输出微波相位标准差约20°,两台同时工作输出微波相位差抖动约20°的结果,满足了实际应用的需求。
[Abstract]:In order to improve the stability of microwave phase effectively, the microwave phase characteristics of S-band relativistic klystron amplifier are studied theoretically and optimized. The theoretical analysis results show that the beam emission and transmission uniformity, intracavity heterodyne frequency and high current pulse voltage fluctuation are the important reasons that affect the microwave phase stability of the device. The structure of the diode is optimized. Increasing the absorbing material and optimizing the structure and parameters of the cavity can effectively reduce the influence of the above factors on the phase stability of the output microwave and improve the stability of the device. The optimized device is studied experimentally. On the basis of a single output power of GW, the phase standard deviation within 100 ns is about 10 掳, and the microwave phase standard deviation is about 20 掳at a single repetition rate of 5 Hz. The results of microwave phase difference jitter are about 20 掳, which meet the need of practical application.
【作者单位】： 中国工程物理研究院研究生院;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;西北核技术研究所高功率微波技术重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(11475158,11605191) 中物院科学与技术发展基金项目(2015B0402096)
【分类号】：TN122

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