高功率微波器件的初步优化设计 被引量：3

1

作者 孙会芳 姜幼明 +3 位作者 董烨 李瀚宇 董志伟 周海京 《太赫兹科学与电子信息学报》 2013年第6期927-931,941,共6页

将遗传算法与全电磁粒子模拟算法有机融合,研制出二维全电磁粒子模拟并行优化程序。据此对高功率微波源器件——磁绝缘线振荡器(MILO)和超辐射返波管(SRBWO)进行优化设计。将束波转换效率作为优化目标,在输入功率基本不变的情况下,优化... 将遗传算法与全电磁粒子模拟算法有机融合,研制出二维全电磁粒子模拟并行优化程序。据此对高功率微波源器件——磁绝缘线振荡器(MILO)和超辐射返波管(SRBWO)进行优化设计。将束波转换效率作为优化目标,在输入功率基本不变的情况下,优化后的磁绝缘线振荡器的效率比原模型提高38.8%;将超辐射相对论返波管的峰值输出功率作为优化目标,优化后的器件峰值输出功率比原来提高了37.5%,束波转化效率提高了50%;将超辐射相对论返波管的输出微波总能量作为优化目标,输出微波总能量比原来提高了38.1%。经优化后获取的器件模型几何参数合理,物理图像正确。 展开更多

关键词 遗传算法 全电磁粒子模拟程序 高功率微波器件 优化设计

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高功率微波器件均衡网络的设计、应用与理论分析 被引量：3

2

作者 吕昌 皇甫秀斌 任菁圃 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2003年第3期17-20,共4页

针对高功率微波器件工作频带内增益波纹大的问题 ,结合不同用户的需求和具体器件 ,设计制作了多个吸收型同轴谐振腔在同轴传输线上多级级联型的均衡网络 ,并作出谐振腔内电磁场的理论分析。最佳均衡效果为对一高功率行波管在Ku 波段30 0... 针对高功率微波器件工作频带内增益波纹大的问题 ,结合不同用户的需求和具体器件 ,设计制作了多个吸收型同轴谐振腔在同轴传输线上多级级联型的均衡网络 ,并作出谐振腔内电磁场的理论分析。最佳均衡效果为对一高功率行波管在Ku 波段30 0MHz带宽内 ,将 12dB的增益波纹均衡至 0 35dB。 展开更多

关键词 设计 理论分析 高功率微波器件 均衡网络 吸收型同轴谐振腔 增益波纹

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一种新型的混合型双频高功率微波器件 被引量：1

3

作者 闫雪 董烨 +2 位作者 张恒 张芳 董志伟 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2018年第1期96-100,共5页

为提高高功率微波(HPM)器件的输出功率和转换效率,通过对磁绝缘线振荡器(MILO)和分离腔振荡器(SCO)的特性分析,提出利用MILO磁绝缘电流驱动的SCO替代收集极,构成一个具有更高输出性能的双频混合型HPM器件。通过全电磁粒子模拟软件的模拟... 为提高高功率微波(HPM)器件的输出功率和转换效率,通过对磁绝缘线振荡器(MILO)和分离腔振荡器(SCO)的特性分析,提出利用MILO磁绝缘电流驱动的SCO替代收集极,构成一个具有更高输出性能的双频混合型HPM器件。通过全电磁粒子模拟软件的模拟,结果表明:L波段MILO-SCO混合型HPM器件可在1.54 GHz和0.74 GHz双频下工作,转换效率超过20%,对探索提高HPM器件工作性能提供了参考。 展开更多

关键词 双频 混合型高功率微波器件 微波输出功率与效率 数值模拟

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高功率微波器件中脉冲缩短现象的粒子模拟 被引量：17

4

作者 宫玉彬 张章 +3 位作者 魏彦玉 孟凡宝 范植开 王文祥 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期3990-3995,共6页

脉冲缩短是高功率微波器件的一个普遍现象 ,它阻碍了输出微波能量的进一步提高 ,是高功率微波研究领域中急待解决的问题 .以相对论返波管作为研究对象 ,运用粒子模拟的方法 ,研究了器件表面的爆炸发射、电子束电压和电流的脉动对输出微... 脉冲缩短是高功率微波器件的一个普遍现象 ,它阻碍了输出微波能量的进一步提高 ,是高功率微波研究领域中急待解决的问题 .以相对论返波管作为研究对象 ,运用粒子模拟的方法 ,研究了器件表面的爆炸发射、电子束电压和电流的脉动对输出微波性能的影响 ,从中得到了一些有益的结论 ,指出由强电场引起的慢波系统表面的爆炸发射是产生脉冲缩短的重要因素 ,电子束电流和束电压的脉动也会引起脉冲缩短 。 展开更多

关键词 脉冲缩短 高功率微波器件 粒子模拟 慢波系统 相对论返波管 发射 电子束 克服方法 现象 结论

原文传递

高功率微波GaN器件研究现状与发展趋势 被引量：5

5

作者 李国熠 滑育楠 邬海峰 《电子世界》 2018年第10期89-90,共2页

本文在分析目前GaN高功率微波器件研究现状的基础上,总结了GaN高功率微波器件及芯片的关键技术和发展趋势,仅供相关领域的学者参考。

关键词 高功率微波器件 GAN器件 研究现状 发展趋势

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高功率腔体滤波器的电磁-热-力多物理场智能代理模型及快速预测

6

作者 吴雄伟 李竞泽 +9 位作者 游检卫 陈麒丞 谈中宽 胡自信 马宇森 陈龙 彭天健 后俊明 张嘉男 陆卫兵 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期878-884,共7页

电磁多物理场计算在模拟高功率微波器件方面至关重要。为了快速且精确地获取高功率腔体滤波器中由电磁引发的多物理场响应,本文构建了一种基于数据驱动的电磁多物理场代理模型。首先利用有限元方法建立腔体滤波器的多物理场响应数据库,... 电磁多物理场计算在模拟高功率微波器件方面至关重要。为了快速且精确地获取高功率腔体滤波器中由电磁引发的多物理场响应,本文构建了一种基于数据驱动的电磁多物理场代理模型。首先利用有限元方法建立腔体滤波器的多物理场响应数据库,随后基于该数据库构建数据驱动的人工神经网络代理模型。结果对比表明:该代理模型能够精确且快速地预测高功率腔体滤波器在不同输入功率下的S参数曲线,预测精度超过98%,预测时间少于0.2 s;相较于传统的电磁多物理场数值计算方法,计算速度提升了3个数量级以上。因此,本文代理模型的快速精确预测能力对新型高功率微波器件的稳定性分析、可靠性评估和优化设计具有重要的理论指导意义和实际工程应用价值。 展开更多

关键词 电磁多物理场 高功率微波器件 数据驱动智能计算 腔体滤波器 代理模型

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稳态高功率微波测试系统

7

《军民两用技术与产品》 2011年第1期39-39,共1页

中国科学院等离子体物理研究所经过近两年的努力,成功研制出达到国际先进水平的稳态高功率微波测试系统。该微波测试系统在试验中检测到的入射功率达258千瓦．反射功率为330瓦．是世界上唯一能够稳定实现这一功率且功能最齐备的微波测... 中国科学院等离子体物理研究所经过近两年的努力,成功研制出达到国际先进水平的稳态高功率微波测试系统。该微波测试系统在试验中检测到的入射功率达258千瓦．反射功率为330瓦．是世界上唯一能够稳定实现这一功率且功能最齐备的微波测试系统：其不仅可测试速调管．还可测试各种驻波情况下的高功率微波器件。 展开更多

关键词 高功率微波器件 微波测试系统 稳态 等离子体物理研究所 中国科学院 反射功率 入射功率 速调管

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长脉冲高效率HPM源的新技术研究

8

作者 谢文楷 蒙林 刘盛纲 《真空电子技术》 1997年第6期1-5,共5页

本文综述作者在长脉冲高效率ＨＰＭ源新技术方面的研究成果。对强流相对论电子学的若干前沿领域进行了分析与评述，研究腔振荡器的主从锁相、互耦振荡器的等同锁相以及环形串接互耦振荡器、中心联结网状互耦振荡器的等同锁相的原理与方... 本文综述作者在长脉冲高效率ＨＰＭ源新技术方面的研究成果。对强流相对论电子学的若干前沿领域进行了分析与评述，研究腔振荡器的主从锁相、互耦振荡器的等同锁相以及环形串接互耦振荡器、中心联结网状互耦振荡器的等同锁相的原理与方法，分析毫米波虚阴极器件的主从锁相与等同锁相，所进行的数值计算与分析相当吻合；研究一种新型的长脉冲空心阴极等离子体电子枪及其特性，该电子枪可产生长脉冲（》１μｓ）高电流密度（≥５０Ａ／ｃｍ２）电子注；分析一类新型的长脉冲、高效率ＨＰＭ源──等离子体辅助慢波振荡器的作用机理，关键技术及其实现途径，它不需外加磁场，具有长脉冲（》１μｓ）高效率（１５％～２５％）和高平均功率（＞１ｋＷ）的能力。 展开更多

关键词 强流相对论 电子学 高功率微波器件 HPM源

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磁绝缘线振荡器的自动优化设计 被引量：7

9

作者 孙会芳 李瀚宇 +3 位作者 姜幼明 董烨 董志伟 周海京 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期17-21,共5页

为克服全电磁粒子模拟(PIC)程序不利于优化设计的弱点,提高高功率微波器件的优化设计水平,将遗传算法与全电磁粒子模拟算法有机融合,研制出二维全电磁粒子模拟并行优化程序。据此对高功率微波源器件——两个波段的磁绝缘线振荡器(MILO):... 为克服全电磁粒子模拟(PIC)程序不利于优化设计的弱点,提高高功率微波器件的优化设计水平,将遗传算法与全电磁粒子模拟算法有机融合,研制出二维全电磁粒子模拟并行优化程序。据此对高功率微波源器件——两个波段的磁绝缘线振荡器(MILO):C-MILO和L-MILO进行优化设计。在输入功率不变的条件下,原C-MILO效率为10.8%,经优化后效率为15.4%;原L-MILO效率为12.6%,经优化后效率为17.7%。由此得出,两类MILO模型经优化后在输入功率基本不变的情况下输出功率和效率都有很大程度的提高,且模型几何参数合理,物理图像正确。 展开更多

关键词 遗传算法 PIC程序 高功率微波器件 磁绝缘线振荡器 优化设计

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非磁化等离子体填充的相对论返波管的粒子模拟 被引量：5

10

作者 杨梓强 梁正 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期608-612,共5页

对非磁化等离子体填充的相对论返波管进行了粒子模拟分析 ,结果表明在一定的等离子密度范围内 ,观察到电子注的良好传输 ,得到了高功率电磁波输出。等离子体密度变化过程中 ,输出存在有峰值功率点。通过粒子模拟清晰地观察到注、等离子... 对非磁化等离子体填充的相对论返波管进行了粒子模拟分析 ,结果表明在一定的等离子密度范围内 ,观察到电子注的良好传输 ,得到了高功率电磁波输出。等离子体密度变化过程中 ,输出存在有峰值功率点。通过粒子模拟清晰地观察到注、等离子体及波相互作用的物理过程 ,并且模拟结果解释了部分实验现象。 展开更多

关键词 非磁化等离子体填充 相对论返波管 粒子模拟 高功率微波器件 电子注

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充氦气对多波切伦柯夫振荡器工作特性的影响 被引量：2

11

作者 张军 钟辉煌 刘列 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期253-256,共4页

　采用PIC模拟方法,研究了具有谐振腔的多波切伦柯夫振荡器在充入不同密度的氦气下工作的物理过程,分析了等离子体产生物理机制及其对微波输出影响。结果表明,等离子体的产生是由于电子束对氦原子的碰撞电离及其雪崩效应引起的。由于电... 　采用PIC模拟方法,研究了具有谐振腔的多波切伦柯夫振荡器在充入不同密度的氦气下工作的物理过程,分析了等离子体产生物理机制及其对微波输出影响。结果表明,等离子体的产生是由于电子束对氦原子的碰撞电离及其雪崩效应引起的。由于电离产生的正离子有利于束的传输和群聚,当在一定范围内增加氦气密度时,可减小微波起振时间,提高束波能量转换效率,但并不改变微波频率;进一步增大气体密度,微波起振时间增大、效率下降,甚至出现脉冲缩短现象。 展开更多

关键词 工作特性 氦气 多波切伦柯夫振荡器 PIC方法 雪崩效应 脉冲缩 高功率微波器件

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离子通道的暂态特性及其粒子模拟 被引量：2

12

作者 陈希 刘盛钢 谢文楷 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期61-63,共3页

本文对各种条件下离子通道的建立及其暂态变化特征进行了研究 ,对影响其特性的因素进行了讨论 ,并用著名的粒子模拟软件MAGIC对其进行了动态模拟 ,所得结论对高功率微波电子器件及离子通道激光的开发与研究均有指导作用 .

关键词 离子通道 暂态 模拟 高功率微波器件

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X波段渡越管振荡器频谱诊断 被引量：1

13

作者 胡海鹰 李旭东 陈代兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期445-448,共4页

介绍了 X波段渡越管振荡器的频谱诊断系统 ,并根据频谱测量结果对 X波段渡越管振荡器的结构参数和工作参数进行了调整 ,使 X波段渡越管振荡器的微波输出结果有了明显改善。

关键词 X波段渡越管振荡器 频谱诊断 结构参数 工作参数 高功率微波器件

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考虑纵向磁场的等离子体介质切伦可夫脉塞

14

作者 吴坚强 刘盛纲 莫元龙 《电子科学学刊》 CSCD 1996年第3期304-309,共6页

在介质切伦可夫脉塞中加入背景等离子体可有效地提高器件的效率和微波输出功率。本文通过求解束-等离子体、内衬介质的波导色散方程,重点分析了纵向均匀磁场对等离子体介质切伦可夫脉塞注波互作用的影响,给出了磁场、等离子体密度、介... 在介质切伦可夫脉塞中加入背景等离子体可有效地提高器件的效率和微波输出功率。本文通过求解束-等离子体、内衬介质的波导色散方程,重点分析了纵向均匀磁场对等离子体介质切伦可夫脉塞注波互作用的影响,给出了磁场、等离子体密度、介质参量等对线性空间增长率和能量比的影响曲线。 展开更多

关键词 纵向磁场 等离子体 高功率微波器件

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30GHz RF脉冲压缩器设计

15

作者 顾鹏达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期677-679,共3页

　为得到脉宽150ns,功率超过100MW的30GHz微波脉冲,采用MSLED II原理设计了30GHzRF脉冲压缩器。H Hybrid,TE口01模式转换器等器件都采用了新型设计,所有微波器件的设计充分考虑了高功率10 TEo下的适用性,没有容易引起打火的调谐杆、容... 　为得到脉宽150ns,功率超过100MW的30GHz微波脉冲,采用MSLED II原理设计了30GHzRF脉冲压缩器。H Hybrid,TE口01模式转换器等器件都采用了新型设计,所有微波器件的设计充分考虑了高功率10 TEo下的适用性,没有容易引起打火的调谐杆、容性膜片等部件。在微波器件的设计中用HFSS软件进行了详尽的模拟。加工并测试了H Hybrid,且用在CERN的RF脉冲展宽器上。 展开更多

关键词 RF脉冲压缩器 设计 微波模式转换器 MSLED-Ⅱ 高功率微波器件 脉冲展宽器

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离子通道特性研究

16

作者 谢鸿全 《西南科技大学学报》 CAS 2003年第3期27-29,共3页

简述了在等离子体加载高功率微波器件中的离子通道的研究背景及物理机制 ,利用电磁场理论导出了离子通道的聚束条件和通道半径的表达式 。

关键词 离子通道 电磁场 聚束条件 通道半径 相对介电常数 等离子体 高功率微波器件

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X波段同轴多注相对论速调管放大器技术研究

17

作者 刘振帮 《中国工程物理研究院科技年报》 2013年第1期158-161,共4页

相对论速调管放大器（Relativistic Klystron Amplifier，RKA）是一类重要的高功率微波器件，具有高功率、高效率、相位和幅度稳定等优点，在新型加速器、高功率雷达、新型通信系统等领域都有广泛的应用。

关键词 相对论速调管放大器 高功率微波器件 X波段 技术 多注 同轴 通信系统 加速器

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S波段相对论速调管放大器同轴输出腔的数值模拟

18

作者 雷禄容 范植开 +2 位作者 黄华 何琥 李正红 《中国工程物理研究院科技年报》 2006年第1期242-243,共2页

高功率微波器件发展非常迅速，产生高功率微波的机制有很多，相对论速调管放大器（RKA）是其中一种重要的高功率微波源。在RKA研究中，合理设计RKA的输出腔，可获得较好的微波输出。对RKA输出腔数值模拟计算最大的困难在于，输出腔腔体... 高功率微波器件发展非常迅速，产生高功率微波的机制有很多，相对论速调管放大器（RKA）是其中一种重要的高功率微波源。在RKA研究中，合理设计RKA的输出腔，可获得较好的微波输出。对RKA输出腔数值模拟计算最大的困难在于，输出腔腔体开了大耦合孔后破坏了腔体角向均匀性而使腔体变为3维结构。采用电磁场等效原理，利用格林函数积分法可以得到大耦合孔同轴输出腔高频参数的三维解析表达式。但目前用三维程序对RKA同轴输出腔的数值模拟较少。 展开更多

关键词 相对论速调管放大器 数值模拟计算 输出 同轴 高功率微波器件 S波段 高功率微波源 解析表达式

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强流相对论多注电子束的引出与传输技术研究

19

《中国工程物理研究院科技年报》 2012年第1期162-165,共4页

相对论速调管放大器（RKA）是一种高效率、相位和幅度稳定的高功率微波器件，在高能粒子加速器、高功率雷达、新型通信系统等方面有重要的应用前景。RKA的工作电压一般为几百kV，束流为数kA。但是，束流较大导致空间电荷效应较强，限制... 相对论速调管放大器（RKA）是一种高效率、相位和幅度稳定的高功率微波器件，在高能粒子加速器、高功率雷达、新型通信系统等方面有重要的应用前景。RKA的工作电压一般为几百kV，束流为数kA。但是，束流较大导致空间电荷效应较强，限制了效率的提高。同时由于空心漂移管的空间电荷限制流较小，限制了束流的进一步增大，阻碍TRKA~更高功率和更高频率方向发展。 展开更多

关键词 强流相对论 传输技术 高功率微波器件 电子束 相对论速调管放大器 高能粒子加速器 空间电荷限制流 多注

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电感储能功率调节装置小型化设计

20

作者 韩文辉 郝世英 +3 位作者 戴英敏 王敏华 谢卫平 张南川 《爆轰波与冲击波》 2003年第2期84-87,共4页

介绍了电感储能功率调节装置的小型化结构设计，以及装置在高电压大电流条件下绝缘性能的优化设计。在以电容器（2μF、充电电压62kV)为初始能源条件下，在80Ω电阻负载上获得电压大于700kV、脉宽大于100ns、前沿小于50ns的脉冲输出，... 介绍了电感储能功率调节装置的小型化结构设计，以及装置在高电压大电流条件下绝缘性能的优化设计。在以电容器（2μF、充电电压62kV)为初始能源条件下，在80Ω电阻负载上获得电压大于700kV、脉宽大于100ns、前沿小于50ns的脉冲输出，性能稳定可靠。 展开更多

关键词 电感储能功率调节装置 小型化设计 结构设计 绝缘性能 优化设计 高功率微波器件 脉冲调制

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