EAST托卡马克低杂波电流驱动的放电模拟研究 被引量：3

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作者 刘成岳 李国祥 +2 位作者 陈美霞 舒双宝 吴斌 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期692-695,共4页

低杂波电流驱动是实现托卡马克稳态运行的主要手段。文章对EAST全超导托卡马克低杂波电流驱动进行了放电模拟研究,着重分析了低杂波驱动电流、波功率沉积、放电过程的伏秒消耗、等离子体电流、位置及等离子体电流剖面和位形演化,模拟结... 低杂波电流驱动是实现托卡马克稳态运行的主要手段。文章对EAST全超导托卡马克低杂波电流驱动进行了放电模拟研究,着重分析了低杂波驱动电流、波功率沉积、放电过程的伏秒消耗、等离子体电流、位置及等离子体电流剖面和位形演化,模拟结果对今后EAST开展长脉冲稳态放电有参考意义。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 功率沉积 放电模拟 伏秒消耗

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EAST 2MW/2450MHz低杂波电流驱动系统综述 被引量：2

2

作者 赵连敏 单家方 +8 位作者 刘甫坤 贾华 王茂 刘亮 王晓洁 徐旵东 张长虹 李军 低杂波电流驱动小组 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1143-1148,共6页

为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能，2008年在EAST装置上研制并成功建成了一套最大能传输2兆瓦，工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统。该系统主要由20个速调管放大器、4套高压源、20路每路30-40米长的WR430标准矩形... 为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能，2008年在EAST装置上研制并成功建成了一套最大能传输2兆瓦，工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统。该系统主要由20个速调管放大器、4套高压源、20路每路30-40米长的WR430标准矩形波导传输线和多结波导天线阵列组成。辐射波谱的控制是通过子波导内的固定移相器和微波前级的数字可调移相器两种移相手段来实现。在低杂波系统的辅助下成功实现了：驱动中心密度为1～2×10^13cm^-3下150-500kA的等离子体，全波驱动250kA电流达23s和低杂波辅助启动实验，所有的这些实验都证明了整个低杂波系统的稳定和可靠性。详细描述了整个系统的构成和初步的实验结果。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动系统 相控多结波导阵 高功率稳态运行

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EAST4．6GHz／4MW低杂波电流驱动系统隔直器优化设计 被引量：1

3

作者 赵连敏 贾华 +8 位作者 徐旵东 刘甫坤 单家方 王茂 刘亮 王晓洁 张长虹 李军 低杂波电流驱动小组 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1405-1408,共4页

为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能，2008年在EAST托卡马克装置上研制并成功建成了一套能最大传输2兆瓦，工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统，要实现低杂波长时间地维持等离子体电流，还需要对低杂波系统的输出功率... 为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能，2008年在EAST托卡马克装置上研制并成功建成了一套能最大传输2兆瓦，工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统，要实现低杂波长时间地维持等离子体电流，还需要对低杂波系统的输出功率大小及运行时间长度提出更高要求，拟研制一套波源输出功率4MW，中心频率4．6GHz，波谱范围为1.7〈N〈2．5，运行脉冲宽度0～1000秒低杂波电流驱动系统。在EAST4．6GHz／4MW低杂波电流驱动系统中，因为速调管放大器和低杂波天线有共同的接地点，速调管放大器电源为负高压，有接地点，低杂波天线有接地点，并且和EAST托卡马克相连，在系统中要求不能有两个接地点，所以要通过隔直器来隔断托卡马克和速调管之间的的直流通路。论文详细介绍了隔直器的原理和设计过程，在以4．6GHz为中心频率，150MHz的频带范围内，隔直器各个端口微波性能良好。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动系统EAST托卡马克 扼流法兰 径向传输线 驻波

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低杂波电流驱动与径向电场相关性的数值模拟 被引量：1

4

作者 韦维 丁伯江 +1 位作者 张霆 罗乐 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期309-314,共6页

从流体运动方程出发,根据电子的径向力平衡方程,通过数值模拟程序计算了LHCD对径向电场的影响。给出了数值模拟计算的结果和分析,着重讨论在不同电子温度和不同相位角情况下,径向电场分布的变化趋势及其原因。

关键词 低杂波电流驱动 径向电场 约束改善

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低杂波电流驱动中的雪崩逃逸增强及鱼骨不稳定性

5

作者 杨进蔚 曾庆希 +3 位作者 张炜 刘仪 唐年益 曹建勇 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期21-24,共4页

等离子体中存在的一定数量的高能逃逸电子 (E≥ 1MeV)通过大角度库仑散射从等离子体中碰撞出二次电子 ,二次电子被低杂波有效地加速成为逃逸电子 ,这些逃逸电子又被正反馈回等离子体 ,形成雪崩现象。在此过程中 ,一部分获得较大横向动... 等离子体中存在的一定数量的高能逃逸电子 (E≥ 1MeV)通过大角度库仑散射从等离子体中碰撞出二次电子 ,二次电子被低杂波有效地加速成为逃逸电子 ,这些逃逸电子又被正反馈回等离子体 ,形成雪崩现象。在此过程中 ,一部分获得较大横向动量的二次电子或由低杂波驱动的高能电子可能被香蕉轨道捕获 ,这些被捕获在磁岛中的电子与某种模式的磁场扰动共振时 。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 雪崩逃逸 鱼骨不稳定性 等离子体 香蕉轨道 辐射测量 受控核聚变

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低杂波电流驱动下加热的数值模拟 被引量：2

6

作者 孟令广 丁伯江 +2 位作者 匡光力 秦永亮 张立志 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期721-725,共5页

应用作者最新改进的求解FOKKER-PLANK方程的程序,首次得到了低杂波电流驱动下的加热功率密度和加热功率.这些数值模拟结果不仅很好地解决了低杂波电流驱动中的功率平衡问题,而且也能为以后的托卡马克低杂波电流驱动实验提供一定的指导作用.

关键词 低杂波 低杂波电流驱动 快电子 数值模拟

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EAST低杂波电流驱动的数值模拟 被引量：1

7

作者 段文学 马志为 吴斌 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期289-294,共6页

应用改进后的低杂波电流驱动程序对EAST进行了低杂波电流驱动的数值模拟。通过模拟发现,波注入位置、功率谱、等离子体温度和密度对低杂波的功率沉积和电流驱动剖面分布有很大影响。通过选取合适的低杂波功率谱、等离子体温度和密度,可... 应用改进后的低杂波电流驱动程序对EAST进行了低杂波电流驱动的数值模拟。通过模拟发现,波注入位置、功率谱、等离子体温度和密度对低杂波的功率沉积和电流驱动剖面分布有很大影响。通过选取合适的低杂波功率谱、等离子体温度和密度,可以实现对其功率沉积和电流驱动剖面分布的控制。 展开更多

关键词 EAST 低杂波电流驱动 数值模拟 tokamak 等离子体温度 剖面分布 功率沉积 杂波功率谱 流驱动程序 注入位置 应用改进 密度 控制

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低杂波电流驱动中径向扩散效应的数值模拟 被引量：2

8

作者 段文学 吴斌 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1213-1216,共4页

应用改进后的程序详细计算了不同径向扩散系数对低杂波电流驱动剖面分布的影响.通过计算发现:考虑径向扩散效应后,驱动电流分布变平展宽,电流驱动的分布随着扩散系数的增大逐渐向外层移动,由局域性分布演化成非局域性分布;驱动电流的大... 应用改进后的程序详细计算了不同径向扩散系数对低杂波电流驱动剖面分布的影响.通过计算发现:考虑径向扩散效应后,驱动电流分布变平展宽,电流驱动的分布随着扩散系数的增大逐渐向外层移动,由局域性分布演化成非局域性分布;驱动电流的大小和效率随着扩散系数的增大而降低. 展开更多

关键词 等离子体 低杂波电流驱动 径向扩散

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低杂波电流驱动阴极高压电源系统的优化与实现 被引量：2

9

作者 芮军辉 高宗球 +2 位作者 郭斐 黄懿赟 张健 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期132-137,共6页

4.6 GHz低杂波电流驱动(LHCD)是EAST托卡马克装置辅助加热系统的重要组成部分。其阴极高压直流电源基于脉冲阶梯调制(PSM)技术,采用64个直流模块串联输出50 kV直流电压。单模块的调制频率设计为50 Hz,故而系统调节速度有限,面对实际运... 4.6 GHz低杂波电流驱动(LHCD)是EAST托卡马克装置辅助加热系统的重要组成部分。其阴极高压直流电源基于脉冲阶梯调制(PSM)技术,采用64个直流模块串联输出50 kV直流电压。单模块的调制频率设计为50 Hz,故而系统调节速度有限,面对实际运行中网侧电压波动引起的干扰时,电源无法做出更快速的响应与反馈调节,从而导致输出电压产生大幅波动,影响输出性能。为提高电源调节速度和抗干扰能力,设计了具有1 kHz调制能力的高频整流模块以替代部分原低频模块,利用高频模块的快速调节能力抑制输出电压的波动。实验结果表明,升级后的电源输出电压波动减小了50%,更好地满足速调管对于电压精度和稳定度的控制要求,保障了系统运行的可靠性。 展开更多

关键词 高压电源 低杂波电流驱动加热 脉冲阶梯调制 高频调制 控制系统

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HT-7低杂波电流驱动效率与等离子体参数相关性实验

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作者 沈慰慈 匡光力 +4 位作者 单家方 丁伯江 石跃江 李建刚 赵燕平 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期224-228,共5页

通过开展低杂波电流驱动效率与等离子体参数相关性研究,HT 7装置上的最大电流驱动效率达到ηCD=neRpIRF/PLH≈1.4×1019A·W-1·m-2。实验结果表明,优化低杂波的功率谱、等离子体密度、纵场等参数对提高驱动效率起到了关键... 通过开展低杂波电流驱动效率与等离子体参数相关性研究,HT 7装置上的最大电流驱动效率达到ηCD=neRpIRF/PLH≈1.4×1019A·W-1·m-2。实验结果表明,优化低杂波的功率谱、等离子体密度、纵场等参数对提高驱动效率起到了关键作用。驱动效率对波谱、密度有较强的依赖性,波谱在Npeak‖=(2.45～2.9),密度为(1.5～2.0)×1013cm-3时驱动效率较高;驱动效率随着纵场的升高而增大;同时,改善托卡马克壁状态、降低杂质水平、提高放电稳定性,对提高驱动效率有积极作用。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 电流驱动效率 等离子体参数 功率谱 受控核聚变 离子温度 边界涨落 杂质辐射

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EAST低杂波电流驱动的数值模拟及分析

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作者 李妙辉 丁伯江 +5 位作者 孔二华 张磊 单家方 刘甫坤 王茂 徐旵东 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期289-296,共8页

介绍了波的射线轨迹程序C3PO和求解三维Fokker-Planck方程程序LUKE的基本计算过程及其物理机制。该程序采用的是反弹平均方法,考虑了相对论效应和捕获粒子效应。利用此程序模拟并分析了EAST偏滤器位形下等离子体电流对低杂波传播以及驱... 介绍了波的射线轨迹程序C3PO和求解三维Fokker-Planck方程程序LUKE的基本计算过程及其物理机制。该程序采用的是反弹平均方法,考虑了相对论效应和捕获粒子效应。利用此程序模拟并分析了EAST偏滤器位形下等离子体电流对低杂波传播以及驱动效率的影响。计算结果表明,随着电流的增大,低杂波射线轨迹在极向的旋转加快,功率沉积位置内移,驱动效率变大。此外,还发现当波束在上平面边界反射回来向等离子体中心传播时,平行折射率有较大的上移。考虑快电子的径向扩散后,驱动电流分布变宽。横越边界的损失以及一部分快电子因扩散到碰撞增强的区域而迅速慢化导致驱动效率下降。当扩散系数为1.5m2?s?1时,驱动电流的模拟值和实验值基本吻合。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 朗道阻尼 径向扩散 数值模拟

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托卡马克高场侧低杂波电流驱动模拟研究

12

作者 林家帆 郑平卫 +2 位作者 龚学余 邓盛 姜欣辰 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期105-109,共5页

利用GENRAY/CQL3D程序研究了EAST装置双零位形下高场侧和低场侧发射低杂波的电流驱动情况。模拟发现,电子密度较小时,高场侧低杂波电流驱动效果不如低场侧。随着电子密度的增加,高场侧低杂波电流驱动的优势逐渐显现,从高场侧发射的低杂... 利用GENRAY/CQL3D程序研究了EAST装置双零位形下高场侧和低场侧发射低杂波的电流驱动情况。模拟发现,电子密度较小时,高场侧低杂波电流驱动效果不如低场侧。随着电子密度的增加,高场侧低杂波电流驱动的优势逐渐显现,从高场侧发射的低杂波可以将能量沉积在更加靠近等离子体中心的位置。提高环向磁场强度有利于低杂波在高密度条件下传播。增大电子密度时,同比例增大磁平衡位形中的等离子体压强,高场侧低杂波电流驱动效果好于低场侧。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 高场侧 低场侧

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CFETR低杂波电流驱动数值模拟研究

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作者 吴陈斌 丁伯江 +4 位作者 李妙辉 李永春 王云飞 闫广厚 YVES PEYSSON 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期250-256,共7页

利用射线追踪和福克-普朗克方程,研究了CFETR上驱动电流和功率沉积对低杂波注入位置和耦合波谱的依赖关系,讨论了边界非线性效应对电流驱动与功率沉积的影响,给出了低杂波平行折射率和低杂波注入位置的一个优化值。初步数值计算表明:边... 利用射线追踪和福克-普朗克方程,研究了CFETR上驱动电流和功率沉积对低杂波注入位置和耦合波谱的依赖关系,讨论了边界非线性效应对电流驱动与功率沉积的影响,给出了低杂波平行折射率和低杂波注入位置的一个优化值。初步数值计算表明:边界非线性效应会导致驱动电流降低;不考虑低杂波非线性效应时,驱动电流的差异约为6%左右,小于考虑该效应时的差异(~25%)。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 平行波数谱 极向注入位置 CFETR

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HT-7装置低杂波电流驱动逃逸电子行为分析 被引量：1

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作者 卢洪伟 胡立群 +1 位作者 林士耀 HT-7实验组 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期33-38,共6页

用NaI闪烁体探测器组成的逃逸电子诊断系统和CdTe半导体探测阵列组成的快电子轫致辐射诊断系统,研究了一定等离子体密度条件下低杂波功率和等离子体电流对逃逸产生的影响以及一定低杂波功率下等离子体密度对逃逸电子产生的不同作用效果... 用NaI闪烁体探测器组成的逃逸电子诊断系统和CdTe半导体探测阵列组成的快电子轫致辐射诊断系统,研究了一定等离子体密度条件下低杂波功率和等离子体电流对逃逸产生的影响以及一定低杂波功率下等离子体密度对逃逸电子产生的不同作用效果。根据实验数据计算了HT-7装置等离子体中电子逃逸的阈值电场和一定放电条件下电子逃逸的阈值能量。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 电流密度 逃逸电子

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HL-2M装置低杂波钛泵电流监测器的研制

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作者 卢波 王洁琼 +5 位作者 陈娅莉 白兴宇 曾浩 梁军 王超 冯鲲 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-5,共5页

选用Arduino nano开源硬件平台、OLED图形显示器和SD卡等器件,研制了钛泵电流监测器,实现了在非实验期间钛泵电流长期低速采集、存储和趋势图显示功能。同时启用内部中断和外部中断,提升采样频率到1k Hz,拓展了监测器的应用范围。测试... 选用Arduino nano开源硬件平台、OLED图形显示器和SD卡等器件,研制了钛泵电流监测器,实现了在非实验期间钛泵电流长期低速采集、存储和趋势图显示功能。同时启用内部中断和外部中断,提升采样频率到1k Hz,拓展了监测器的应用范围。测试结果表明,监测器趋势图与测试信号一致,最大采集误差为0.25μA。 展开更多

关键词 HL-2A装置 低杂波电流驱动 速调管 钛泵

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HT-7装置新低杂波相控波导阵天线及其微波特性测量 被引量：4

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作者 王茂 刘岳修 +3 位作者 单家芳 刘甫坤 徐旵 丁伯江 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期55-60,共6页

介绍了HT 7装置新低杂波天线的结构。根据天线波导的特殊结构,设计了一些必需的测量器件(过渡波导和测量多结波导阵的波导 同轴转换器),并提出了新天线的测量方案,给出了测量结果及其功率谱计算结果。

关键词 HT-7装置 低杂波电流驱动 相控波导阵天线 微波特性 测量 聚变堆 结构 托卡马克装置

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基于PLC的HL-2A装置低杂波逻辑控制系统研制 被引量：2

17

作者 王洁琼 黄梅 +2 位作者 卢波 冯鲲 饶军 《核聚变与等离子体物理》 CSCD 北大核心 2017年第4期469-474,共6页

介绍了以西门子S7-400系列PLC为核心的HL-2A装置2MW/3.7GHz低杂波电流驱动的逻辑控制系统的设计与实现。采用了工业以太网通讯技术、光纤隔离技术、嵌入式控制技术、串行通信技术及模块化控制技术等,提高了系统抗干扰性能及可扩展性,实... 介绍了以西门子S7-400系列PLC为核心的HL-2A装置2MW/3.7GHz低杂波电流驱动的逻辑控制系统的设计与实现。采用了工业以太网通讯技术、光纤隔离技术、嵌入式控制技术、串行通信技术及模块化控制技术等,提高了系统抗干扰性能及可扩展性,实现了低杂波系统逻辑互锁、参数设置和远程监控等功能。实验证明系统在装置放电的复杂电磁环境下,运行稳定、功能完善。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 逻辑互锁 PLC 光电隔离

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HL-2A装置低杂波天线3-dB功分器设计 被引量：2

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作者 曾浩 白兴宇 +1 位作者 陈罡宇 卢波 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期143-147,共5页

基于微波奇偶模理论、叠加原理和阻抗匹配理论分析设计了3-dB功率分配器的结构参数,使用高频电磁场仿真软件HFSS进行结构仿真和参数优化,得到了最优结果:输入端口1的反射损耗RL=-41.42dB;1和4端口的隔离度Iso=-44.86dB;输出端口2、3的... 基于微波奇偶模理论、叠加原理和阻抗匹配理论分析设计了3-dB功率分配器的结构参数,使用高频电磁场仿真软件HFSS进行结构仿真和参数优化,得到了最优结果:输入端口1的反射损耗RL=-41.42dB;1和4端口的隔离度Iso=-44.86dB;输出端口2、3的功分度为-3.02dB和-3.01dB;输入驻波比VSWR=1.017。 展开更多

关键词 3-dB功率分配器 低杂波电流驱动系统(LHCD) HFSS优化仿真

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HL-2A装置低杂波天线子波导微波器件研制 被引量：2

19

作者 曾浩 陈罡宇 白兴宇 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期38-43,共6页

基于微波奇偶模理论、叠加原理和阻抗匹配理论,设计了集成有3-dB功率分配器和固定移相器的子波导微波器件。使用高频电磁场仿真软件HFSS进行了结构仿真和参数优化分析,得到了优化结果,并且研制了子波导微波器件实物,测试结果和理论设计... 基于微波奇偶模理论、叠加原理和阻抗匹配理论,设计了集成有3-dB功率分配器和固定移相器的子波导微波器件。使用高频电磁场仿真软件HFSS进行了结构仿真和参数优化分析,得到了优化结果,并且研制了子波导微波器件实物,测试结果和理论设计符合得很好。 展开更多

关键词 3-dB功率分配器 固定移相器 低杂波电流驱动系统 HFSS优化仿真

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HL-2A装置低杂波天线TE_(10)模过渡段设计 被引量：1

20

作者 曾浩 白兴宇 陈罡宇 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期48-52,共5页

介绍了将3-dB功率分配器、模式转化器、耦合器、水负载等常规波导器件发展为单元模块集成部件的基于PAM概念的新一代低杂波天线,利用耦合模理论分析设计了TE10模过渡段的结构参数,使用高频电磁场仿真软件HFSS进行结构仿真和参数优化,得... 介绍了将3-dB功率分配器、模式转化器、耦合器、水负载等常规波导器件发展为单元模块集成部件的基于PAM概念的新一代低杂波天线,利用耦合模理论分析设计了TE10模过渡段的结构参数,使用高频电磁场仿真软件HFSS进行结构仿真和参数优化,得到了过渡段长度为370mm,驻波比为1.0012、反射损耗为-65.81dB的结果。 展开更多

关键词 TE10模过渡段 低杂波电流驱动系统 耦合模方程 HFSS优化仿真

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