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基于0.7μm InP HBT工艺的宽带差分行波放大器
1
作者 余芹 潘晓枫 +3 位作者 于伟华 潘碑 毕博 葛振霆 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期6-9,共4页
文中设计了一款基于0.7μm InP HBT的宽带差分行波放大器。该行波放大器拥有三个增益单元,为了得到更高的增益,采用了差分共射共基极放大结构;为了得到更高的带宽,每级都采用了射级退化电阻。集电极偏置低于最大电流增益的值,这使得放... 文中设计了一款基于0.7μm InP HBT的宽带差分行波放大器。该行波放大器拥有三个增益单元,为了得到更高的增益,采用了差分共射共基极放大结构;为了得到更高的带宽,每级都采用了射级退化电阻。集电极偏置低于最大电流增益的值,这使得放大器能拥有频率不变的高输出功率特性与平坦的群延时。此宽带差分行波放大器工作在DC~80.6 GHz频段,增益为13.3 dB,输出P-1为11 dBm,消耗的直流电流为84 mA。此外,放大器群延时在带宽范围内满足12 ps波动,平坦的群延时使行波放大器在高速光通信系统中具有重要的应用价值,对推动核心器件国产化进程具有参考价值。 展开更多
关键词 InP HBT 宽带 行波放大器 差分放大器
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基于263 GHz回旋行波放大器的带栅Cusp电子枪研究
2
作者 李波 高俊强 +3 位作者 高福 舒国响 尹华碧 何文龙 《真空电子技术》 2024年第4期20-25,共6页
基于实验室的超导磁体,为工作在263 GHz的回旋行波放大器设计了一个电子枪。通过对电子枪的理论分析以及结合MATLAB、POISSON SUPERFISH和Trak Charged Particle Toolkit进行了大量的模拟计算,讨论了不同的结构参数和磁场对电子注的横... 基于实验室的超导磁体,为工作在263 GHz的回旋行波放大器设计了一个电子枪。通过对电子枪的理论分析以及结合MATLAB、POISSON SUPERFISH和Trak Charged Particle Toolkit进行了大量的模拟计算,讨论了不同的结构参数和磁场对电子注的横纵速度比及其零散的影响,确定了磁场和发射极的参数值并加快了大回旋电子注性能参量的优化,得到符合设计要求且具有工程实际应用的带栅电子枪。在超导磁体中主线圈、收集极线圈和阴极线圈的电流为51.253 A时产生的磁场分布中,该电子枪预计能够在偏置电压为1 kV和一定初始发射角零散的情况下产生25 kV、0.5 A、横纵速度比为1.1、横纵速度比零散为6%的大回旋电子注。当带栅电子枪处于偏置电压为-64 V以下时,电子注被完全关断。 展开更多
关键词 大回旋电子注 Cusp电子枪 回旋行波放大器 回旋管
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螺旋波纹波导回旋行波放大器的研究
3
作者 高俊强 李波 +3 位作者 高福 舒国响 尹华碧 何文龙 《真空电子技术》 2024年第4期15-19,共5页
介绍了一种工作频率范围在200~220 GHz,输出功率为7 kW的回旋管行波放大器。70 keV、1.5 A、大回旋电子束的回旋模式的三次谐波与五折螺纹波导互作用区域中传播的类TE 31模式发生共振相互作用,实现宽带放大。大回旋电子束由一个磁会切(C... 介绍了一种工作频率范围在200~220 GHz,输出功率为7 kW的回旋管行波放大器。70 keV、1.5 A、大回旋电子束的回旋模式的三次谐波与五折螺纹波导互作用区域中传播的类TE 31模式发生共振相互作用,实现宽带放大。大回旋电子束由一个磁会切(CUSP)电子枪所产生,所设计的类TE 31模式具有理想的色散特性,其色散特性通过理论预测,计算机模拟和实验相结合来设计优化。三维粒子仿真(CST PIC)模拟得到了输出功率和增益分别为约7 kW和51.5 dB,输入信号功率为50 mW,3 dB瞬时增益带宽约为20 GHz。 展开更多
关键词 太赫兹放大器 回旋行波放大器 螺纹波导互作用区域 色散特性
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开槽波导3次谐波回旋行波放大管非线性理论与数值模拟 被引量：1
4
作者 张宏斌 李宏福 +3 位作者 周晓岚 王华军 俞胜 杜品忠 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第12期135-138,共4页
本文讨论了开槽圆柱波导的高频场分布，给出了注波互作用自洽非线性理论．在电子作大回旋运动与考虑速度零散的情况下，采用四阶龙格库塔法，对均匀截面开槽波导3次谐波回旋行波放大管往波互作用进行了数值计算，得出一些重要的互作用... 本文讨论了开槽圆柱波导的高频场分布，给出了注波互作用自洽非线性理论．在电子作大回旋运动与考虑速度零散的情况下，采用四阶龙格库塔法，对均匀截面开槽波导3次谐波回旋行波放大管往波互作用进行了数值计算，得出一些重要的互作用规律，为回旋行波放大管的进一步研究打下了基础． 展开更多
关键词 行波放大管 开槽波导 非线性 数值模拟
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具有分布损耗波导结构的回旋行波放大器绝对不稳定性 被引量：3
5
作者 薛谦忠 纵啸宇 +1 位作者 邹峰 刘濮鲲 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期263-267,共5页
详细推导了具有分布损耗波导结构的回旋行波放大器的色散特性。通过绝对不稳定性振荡出现的条件,给出求解具有损耗波导结构回旋行波管放大器的绝对不稳定性起振电流的数值计算方法。研究结果表明:绝对不稳定性起振电流与损耗波导的集肤... 详细推导了具有分布损耗波导结构的回旋行波放大器的色散特性。通过绝对不稳定性振荡出现的条件,给出求解具有损耗波导结构回旋行波管放大器的绝对不稳定性起振电流的数值计算方法。研究结果表明:绝对不稳定性起振电流与损耗波导的集肤深度有关,选择有较大的集肤深度的损耗波导可以提高绝对不稳定性起振电流;绝对不稳定性起振电流同时也与工作磁场偏离饱和磁场的程度以及电子束的纵横速度比有关;通过设计具有分布损耗波导结构的注-波互作用电路,以及工作磁场、电子束的纵横速度比,可以在兼顾带宽、效率的条件下,保证回旋行波管放大器稳定工作。 展开更多
关键词 高功率微波 分布损耗波导 回旋行波放大器 绝对不稳定性
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螺旋波纹壁圆柱波导回旋行波放大器的非线性模拟 被引量：2
6
作者 张辉波 张世昌 +3 位作者 辛奇 孔艳岩 邱春蓉 赖颖昕 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2059-2062,共4页
给出了螺旋波纹壁圆柱波导回旋行波放大器非线性模拟中,处理偏模的初值问题和计算精度瞬时监测问题两项关键技术。采用这些技术编制的程序所得到的数值计算结果与Denisov等人实验观测值符合得很好。在此基础上,对电子束速度离散、螺旋... 给出了螺旋波纹壁圆柱波导回旋行波放大器非线性模拟中,处理偏模的初值问题和计算精度瞬时监测问题两项关键技术。采用这些技术编制的程序所得到的数值计算结果与Denisov等人实验观测值符合得很好。在此基础上,对电子束速度离散、螺旋开槽周期和开槽深度对效率的影响,进行了非线性模拟研究。结果表明:螺旋波纹壁圆柱波导回旋行波放大器效率对电子束速度离散不敏感,而对螺旋波纹开槽周期和开槽深度的依赖性较强;通过参数优化可望把目前实验的效率水平提高到25.6%。 展开更多
关键词 高功率微波 螺旋波纹波导 回旋行波放大器 非线性模拟
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两级回旋行波放大管结构参量对管子性能影响的分析 被引量：1
7
作者 张宏斌 李宏福 +3 位作者 周晓岚 王华军 俞胜 杜品忠 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期248-252,共5页
对两级开槽回旋行波放大管注波互作用进行了自洽非线性数值计算，分析了分隔段的长度、位置以及第一级、第二级高频波导的长度对注波互作用的影响情况，模拟了电子注速度离散对效率、增益、带宽的影响。
关键词 分隔段 开槽波导 自洽非线性 回旋行波放大管
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3mm回旋行波放大器单阳极磁控注入式电子枪的设计 被引量：7
8
作者 殷瑞剑 刘濮鲲 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1507-1510,共4页
该文根据3mm回旋行波放大器对电子枪的要求,完成了单阳极磁控注入式电子枪的设计。首先由绝热理论和角动量守恒关系式,求出了电子枪的初始设计参数,如阴极倾角、电子注发射表面宽度和阴-阳极间距离等;然后借助电子注轨迹分析程序EGUN,... 该文根据3mm回旋行波放大器对电子枪的要求,完成了单阳极磁控注入式电子枪的设计。首先由绝热理论和角动量守恒关系式,求出了电子枪的初始设计参数,如阴极倾角、电子注发射表面宽度和阴-阳极间距离等;然后借助电子注轨迹分析程序EGUN,利用数值计算的方法得到了最终的电子注参数。结果显示:在电子注加速电压70kV,工作电流4.55A,电子注的横向与纵向速度比为1.0时,电子注的轴向速度零散为2.4%,能够满足回旋行波管放大器对电子注低速度零散的要求。 展开更多
关键词 回旋行波放大器 电子枪 单阳极 速度零散
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Ka波段三段损耗波导结构二次谐波回旋行波放大器的模拟与设计 被引量：3
9
作者 殷瑞剑 刘濮鲲 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期16-20,共5页
研究了一种具有多段损耗波导结构的8mm二次谐波回旋行波放大器.通过稳定性分析,确定了放大器的工作参数,并对其注-波互作用过程进行了详细的分析和讨论,完成了工作在35GHzTE02模二次谐波三段损耗波导结构回旋行波放大器的优化设计.非线... 研究了一种具有多段损耗波导结构的8mm二次谐波回旋行波放大器.通过稳定性分析,确定了放大器的工作参数,并对其注-波互作用过程进行了详细的分析和讨论,完成了工作在35GHzTE02模二次谐波三段损耗波导结构回旋行波放大器的优化设计.非线性模拟结果表明,该互作用结构能有效地抑制寄生模式,在速度零散为3%的情况下,其峰值功率为125kW、增益为39dB、3dB带宽为4.3%. 展开更多
关键词 KA波段 多段损耗波导 谐波 回旋行波放大器
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集成CMOS行波放大器的设计和仿真 被引量：3
10
作者 李富华 李征帆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1781-1784,共4页
采用有耗片内螺旋电感和 0 .1 8μm CMOS工艺对集成行波放大器进行了设计 ,其仿真增益在 1 4GHz的频带内大于 1 5 d B.仿真了有耗片内螺旋电感的分布参数对放大器增益的影响 ,该仿真结果对放大器的设计和优化具有很好的指导作用 .
关键词 集成CMOS行波放大器 设计 微波集成电路 增益 片内螺旋电感 计算机仿真
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回旋行波放大器中的电子束群聚与增益 被引量：2
11
作者 杨蕴渊 丁武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期207-210,共4页
给出了描述回旋行波放大器中辐射场演化的方程组 ,对电子束的群聚做了详细的理论分析 ,推导出了辐射场小信号增益的解析表达式 ,并得到两点结论 :在小信号区 ,力群聚作用可超过惯性群聚作用而产生负增益 ;在一定条件下 ,轴向群聚和角向... 给出了描述回旋行波放大器中辐射场演化的方程组 ,对电子束的群聚做了详细的理论分析 ,推导出了辐射场小信号增益的解析表达式 ,并得到两点结论 :在小信号区 ,力群聚作用可超过惯性群聚作用而产生负增益 ;在一定条件下 ,轴向群聚和角向群聚这两种作用可以相互增强。 展开更多
关键词 回旋行波放大器 群聚 小信号增益 电子束
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倍频谐波回旋行波放大器的研究 被引量：1
12
作者 杨蕴渊 丁武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期483-486,共4页
通过研究倍频谐波回旋行波放大器中电子束在调制区和漂移区中的群聚与在辐射区中的辐射，给出了器件各部分的最佳参数；同时在均匀波导管和引导场的情况下，运用低速率比的电子束获得了宽带输出。当电子束的电压为１３０ｋＶ、电流为２... 通过研究倍频谐波回旋行波放大器中电子束在调制区和漂移区中的群聚与在辐射区中的辐射，给出了器件各部分的最佳参数；同时在均匀波导管和引导场的情况下，运用低速率比的电子束获得了宽带输出。当电子束的电压为１３０ｋＶ、电流为２０Ａ、速率比为０．８以及纵向速度散度为１％时，模拟得到器件的饱和带宽至少可达到１０％，峰值功率和增益分别为２９０ｋＷ和５０ｄＢ，常数驱动带宽约9%。 展开更多
关键词 回旋行波放大器 回旋谐波 电子群聚
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同轴回旋行波放大器的理论和数值研究 被引量：1
13
作者 杨温渊 丁武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期200-204,共5页
　给出了一组描述同轴回旋行波放大器中波束相互作用的非线性自洽方程组,对该放大器的运行特性进行了研究。得到:在小信号区,辐射场的增益随同轴波导的内外半径比b/a的增加而增加,达到饱和时的辐射功率仅略有下降;内外导体管壁上的功率... 　给出了一组描述同轴回旋行波放大器中波束相互作用的非线性自洽方程组,对该放大器的运行特性进行了研究。得到:在小信号区,辐射场的增益随同轴波导的内外半径比b/a的增加而增加,达到饱和时的辐射功率仅略有下降;内外导体管壁上的功率损耗密度随b/a的增加而减小。采用电压为90kV,电流为10A,纵向速度零散度为3%,速率比为1的电子束,在34.26～36.78GHz的频率范围内,计算得到了峰值功率约230kW的微波输出,相应的增益和效率分别为46.6dB和25.5%,带宽为7%,内外导体管壁上功率的最大损耗分别为80和56W/cm2。 展开更多
关键词 回旋行波放大器 同轴结构 数值模拟 波束相互作用 非线性自洽方程组
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一种高功率宽带回旋行波放大器 被引量：1
14
作者 徐福锴 丁武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期889-894,共6页
　研究了一种X波段高功率宽带回旋行波放大器,它由改变了局部周期的矩形盘荷波导组成,并采用锥化引导磁场和盘的高度来提高增益和带宽。分析了器件的线性特性。利用全电磁(PIC)三维模拟程序EMC进行了数值模拟,结果表明:可以得到功率介... 　研究了一种X波段高功率宽带回旋行波放大器,它由改变了局部周期的矩形盘荷波导组成,并采用锥化引导磁场和盘的高度来提高增益和带宽。分析了器件的线性特性。利用全电磁(PIC)三维模拟程序EMC进行了数值模拟,结果表明:可以得到功率介于88～103kW,相对带宽介于16.63%～24.11%的不同微波输出。 展开更多
关键词 矩形盘荷波导 周期长度 线性锥化引导磁场 回旋行波放大器
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回旋行波放大器输出端反射对其稳定性的影响
15
作者 孙海燕 姜岩峰 +1 位作者 李尹 罗积润 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期755-760,共6页
基于回旋行波放大器的线性理论和反射边界条件,建立了渐变输出端存在反射时回旋行波放大器模型,分析了TE01圆电模基波回旋行波放大器输出端反射对其增益、返波起振长度、返波起振电流和返波起振频率的影响。结果表明,随着反射增强,线性... 基于回旋行波放大器的线性理论和反射边界条件,建立了渐变输出端存在反射时回旋行波放大器模型,分析了TE01圆电模基波回旋行波放大器输出端反射对其增益、返波起振长度、返波起振电流和返波起振频率的影响。结果表明,随着反射增强,线性增益降低,返波起振长度和起振电流减小,返波起振频率的变化较小;反射增强将在一定程度内影响放大器的稳定性。 展开更多
关键词 回旋行波放大器 回旋返波振荡 反射系数 注-波互作用 起振条件
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一个适用于MESFET行波放大器的综合设计软件
16
作者 孙玲玲 陈惠 《微波学报》 CSCD 北大核心 1993年第4期36-41,共6页
本文介绍了一个适用于MESFET行波放大器(尤其是单片电路)的自动综合设计软件。该软件包括综合,模拟,优化三大模块。利用该软件,用户只需给出设计指标,便可获得行波放大器的级数,有源器件参数、栅、漏线参数值;并通过对放大器精确模拟和... 本文介绍了一个适用于MESFET行波放大器(尤其是单片电路)的自动综合设计软件。该软件包括综合,模拟,优化三大模块。利用该软件,用户只需给出设计指标,便可获得行波放大器的级数,有源器件参数、栅、漏线参数值;并通过对放大器精确模拟和进一步优化,给出各项电路性能,软件应用一种组合优化算法——模拟退火法及多种灵活的优化策略。通过在可行域内随机寻查和统计选择,可实现电路最佳设计。 展开更多
关键词 行波放大器 MESFET 设计 软件
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140 GHz螺旋波纹波导小回旋行波放大器的研究
17
作者 唐林 易宇 +6 位作者 胡锦程 冯俞铭 徐望炬 赵小艳 郭思豆 刘頔威 张开春 《真空电子技术》 2023年第3期39-44,共6页
针对140 GHz回旋行波管,采用三折螺旋波纹波导作为慢波结构,通过色散特性分析优化螺旋波纹波导结构参数,达成了抑制模式竞争和扩展带宽的目的;依据布拉格衍射机理设计了输入耦合器,能够确保电子束有效流通以及信号稳定输入,且在136.5~14... 针对140 GHz回旋行波管,采用三折螺旋波纹波导作为慢波结构,通过色散特性分析优化螺旋波纹波导结构参数,达成了抑制模式竞争和扩展带宽的目的;依据布拉格衍射机理设计了输入耦合器,能够确保电子束有效流通以及信号稳定输入,且在136.5~144 GHz范围内,S_(21)>-0.5 dB。以小回旋电子注为激励源对该螺旋波纹波导回旋行波放大器进行了PIC仿真,当输入信号的频率为140 GHz、功率为50 W时,输出信号功率为223 kW,增益为36.49 dB;在134~142 GHz的频率范围时,输出功率在113~223 kW之间,3 dB带宽大于8 GHz。本文将螺旋波纹波导结构应用于140 GHz并取得了高增益和大带宽,对后续在更高频率的研究和工程应用具有较高的参考价值。 展开更多
关键词 螺旋波纹波导 回旋行波放大器 色散特性 注-波互作用
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2～12GHz　GaAs单片行波放大器 被引量：1
18
作者 宋山松 林金庭 +1 位作者 过常宁 陈克金 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期297-301,共5页
报道了一个全平面超宽带ＧａＡｓ单片行波放大器的研究结果。该单片电路的核心部件是四个３００μｍ栅宽的ＭＥＳＦＥＴ，整个电路拓扑结构简单，芯片面积为３．０ｍｍ×１．８ｍｍ。电路经优化设计后在２～１２ＧＨｚ范围内，小信... 报道了一个全平面超宽带ＧａＡｓ单片行波放大器的研究结果。该单片电路的核心部件是四个３００μｍ栅宽的ＭＥＳＦＥＴ，整个电路拓扑结构简单，芯片面积为３．０ｍｍ×１．８ｍｍ。电路经优化设计后在２～１２ＧＨｚ范围内，小信号增益为５±１ｄＢ，输入输出电压驻波比≤１．７５。上述频率范围内输出功率≥１６ｄＢｍ，噪声系数≤８ｄＢ。采用全离子注入、全平面工艺，均匀性、一致性良好。实验结果与设计预计值十分一致。 展开更多
关键词 微波元件 集成电路 行波放大器 带宽 电子器件
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基于多目标遗传算法的回旋行波放大器分布式损耗参数优化 被引量：1
19
作者 王秋实 罗积润 彭澍源 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期179-184,共6页
通过使用多目标遗传算法对回旋行波放大器加载分布式损耗的电阻率和厚度参数进行优化,得出了两个参数的最佳组合值:损耗层厚度0.116mm,电阻率为铜的77 882倍,此时放大器达到最大增益15.9dB。并且通过单目标遗传算法对该值的准确性进行... 通过使用多目标遗传算法对回旋行波放大器加载分布式损耗的电阻率和厚度参数进行优化,得出了两个参数的最佳组合值:损耗层厚度0.116mm,电阻率为铜的77 882倍,此时放大器达到最大增益15.9dB。并且通过单目标遗传算法对该值的准确性进行了验证,使得放大器在有效抑制回旋返波振荡的同时实现了增益的最大化。 展开更多
关键词 多目标遗传算法 回旋行波放大器 分布式损耗 回旋返波振荡
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X光激光行波放大实验对接技术
20
作者 熊岳南 周正良 +2 位作者 倪元龙 顾援 王世绩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1995年第3期334-338,共5页
根据实验要求增加了辅助靶架绕Ｙ、Ｚ轴的旋转功能及小靶室靶组绕Ｘ轴电动旋转功能，使得靶组相对位置现场精密可调；同时改进了原来的焦线对接检测方法，使相距１ｍ的两条长约３０ｍｍ的焦线在ＹＺ平面内夹角小于０．２ｍｒａｄ，以保... 根据实验要求增加了辅助靶架绕Ｙ、Ｚ轴的旋转功能及小靶室靶组绕Ｘ轴电动旋转功能，使得靶组相对位置现场精密可调；同时改进了原来的焦线对接检测方法，使相距１ｍ的两条长约３０ｍｍ的焦线在ＹＺ平面内夹角小于０．２ｍｒａｄ，以保证Ｘ光激光在两段增益区顺利传输放大，为寻找高亮度小发散角Ｘ光激光输出匹配条件打下基础。 展开更多
关键词 X光激光 行波放大 对接技术
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