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高功率微波大气击穿区域分布 被引量:3
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作者 周东方 余道杰 +11 位作者 宁辉 马弘舸 陈昌华 林竞羽 魏进进 侯德亭 胡涛 杨建宏 饶育萍 王利萍 韩晨 夏蔚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期119-123,共5页
大气击穿是高功率微波(HPM)大气传输研究最主要的内容。一方面高功率微波辐射天线近场以振荡场形式存在,在某些局部点形成场强的峰值分布,导致天线近场击穿、天线口径面介质击穿等一系列复杂的问题;另一方面,随着单台微波源功率的大幅... 大气击穿是高功率微波(HPM)大气传输研究最主要的内容。一方面高功率微波辐射天线近场以振荡场形式存在,在某些局部点形成场强的峰值分布,导致天线近场击穿、天线口径面介质击穿等一系列复杂的问题;另一方面,随着单台微波源功率的大幅提高和功率合成技术的发展,天线远场区的大气击穿问题越来越突出。如何判别是否存在大气击穿,如何确定判断的依据,都是需要解决的问题。论文提出依据击穿阈值和天线辐射场与高度关系曲线的变化规律进行判断。当HPM初始辐射场小于该区域大气击穿阈值,且上述两条曲线之间存在交点,即说明存在HPM辐射天线未击穿而传输路径近场区或远场区可能满足大气击穿条件的情况,这一现象也在相关实验中得到了证实。 展开更多
关键词 高功率微波 大气击穿 击穿区域 近场 远场
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非线性传输线产生射频脉冲原理研究 被引量:8
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作者 谢平 徐刚 +2 位作者 廖勇 石小燕 杨周炳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期5-9,共5页
介绍了非线性传输线的工作原理和色散特性,给出了用于模拟交叉耦合磁饱和非线性传输线的计算方法。算法基于传输线各节点的时域差分方程组进行步进迭代,其中利用J-A模型描述传输线中NiZn铁氧体磁芯的非线性磁化行为,并模拟了非线性传输... 介绍了非线性传输线的工作原理和色散特性,给出了用于模拟交叉耦合磁饱和非线性传输线的计算方法。算法基于传输线各节点的时域差分方程组进行步进迭代,其中利用J-A模型描述传输线中NiZn铁氧体磁芯的非线性磁化行为,并模拟了非线性传输线的工作方式。实验获得了中心频率165MHz的宽带脉冲输出,初步验证了用于产生宽带电磁脉冲的非线性传输线关键技术。 展开更多
关键词 Key WORDS nonlinear transmission line simulation method J A model high vohage RADIO frequency PULSE MAGNET LC SATURATION
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网络结构对人工线电压效率影响的初步研究 被引量:2
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作者 王朋 李名加 +2 位作者 康强 罗敏 谭杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期244-247,共4页
利用集中参数的电容和电感,设计了阻抗为20Ω的Blumlein型脉冲形成网络。采用有限积分法,对两种不同连接结构的脉冲形成网络进行三维建模和仿真,模拟结果表明,设计的直线型连接结构的脉冲形成网络电压传递效率为98%,折叠型脉冲形成网络... 利用集中参数的电容和电感,设计了阻抗为20Ω的Blumlein型脉冲形成网络。采用有限积分法,对两种不同连接结构的脉冲形成网络进行三维建模和仿真,模拟结果表明,设计的直线型连接结构的脉冲形成网络电压传递效率为98%,折叠型脉冲形成网络电压传递效率为90%。对两种不同连接结构的脉冲形成网络进行了高压实验,实验结果与理论模拟结果基本吻合。通过对两种不同连接结构脉冲形成网络耦合参数的计算,初步分析了导致能量传递效率不同的原因。 展开更多
关键词 脉冲形成网络 电压效率 高压试验 能量传递效率
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同轴相对论速调管周期永磁聚焦系统的初步研究 被引量:3
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作者 魏元璋 李士锋 +4 位作者 王战亮 黄华 刘振帮 何琥 宫玉彬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期80-86,共7页
为了探索相对论速调管放大器(RKA)的小型化技术,开展了同轴RKA周期永磁聚焦的物理与设计技术研究。周期永磁聚焦系统采用Halbach阵列结构,产生的磁场类型为周期性会切磁场。首先给出该系统的磁场各个分量的表达式,分析该系统磁场分布的... 为了探索相对论速调管放大器(RKA)的小型化技术,开展了同轴RKA周期永磁聚焦的物理与设计技术研究。周期永磁聚焦系统采用Halbach阵列结构,产生的磁场类型为周期性会切磁场。首先给出该系统的磁场各个分量的表达式,分析该系统磁场分布的特点,并推导得出该系统聚焦强流环形电子束的稳定条件。根据该稳定条件,对Ka波段同轴RKA设计了一个周期永磁聚焦系统,并优化了周期磁场参数,确定了磁场系统设计的最佳周期和幅值。研究结果显示,周期永磁(PPM)聚焦系统在周期长度18 mm和磁场幅值0.33T的条件下可引导500kV、6kA的同轴RKA,得到1GW的微波输出功率,物理分析确定了周期永磁聚焦系统应用于高功率同轴RKA的技术可能性。 展开更多
关键词 同轴相对论速调管 周期永磁聚焦 强流环形电子束
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碳碳复合阴极在相对论速调管放大器中的应用 被引量:3
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作者 王淦平 张福勤 +4 位作者 黄华 刘振帮 向飞 李春霞 朱磊 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期56-59,共4页
研制了一种碳纤维分布具有高取向性的碳碳复合材料,并采用该材料制作的阴极开展了相对论速调管放大器的实验研究。实验结果表明:碳碳复合阴极爆炸发射的点火机制以尖端场增强为主,运行1000发后碳纤维结构稳定,重复频率25Hz运行时输出微... 研制了一种碳纤维分布具有高取向性的碳碳复合材料,并采用该材料制作的阴极开展了相对论速调管放大器的实验研究。实验结果表明:碳碳复合阴极爆炸发射的点火机制以尖端场增强为主,运行1000发后碳纤维结构稳定,重复频率25Hz运行时输出微波功率大于1GW,脉冲宽度大于100ns,阴极发射电流密度约3.82kA/cm2。碳碳复合阴极在启动速度、电流延迟时间及阻抗特性等方面性能还有待进一步的研究。 展开更多
关键词 碳碳复合阴极 重复频率 爆炸发射 高功率微波
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一体化D-dot探头在传输线电压测量中的设计和应用 被引量:2
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作者 李春霞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期82-85,共4页
设计一种一体化D-dot探头开展脉冲功率装置中传输线高电压测量工作。D-dot探头安装在传输线外筒上,主要由基座、密封电缆头、探头外壳、绝缘层、信号电极和连接杆构成。采用同轴螺纹连接及限位结构将探头各部件形成一个整体,实现结构的... 设计一种一体化D-dot探头开展脉冲功率装置中传输线高电压测量工作。D-dot探头安装在传输线外筒上,主要由基座、密封电缆头、探头外壳、绝缘层、信号电极和连接杆构成。采用同轴螺纹连接及限位结构将探头各部件形成一个整体,实现结构的紧凑性和拆装过程的完整性。利用密封BNC探头和无氧铜密封圈实现良好的密封性能,同时减小探头的弹性余量保证测量的准确性。设计了较小的探头对地电容,从而获得良好的高频响应。采用OrCAD/Pspice开展电路模拟,结果显示设计的探头满足信噪比和前沿响应要求。采用CST开展静电场模拟,结果显示设计的D-dot探头可以满足1 MV传输线电压下的绝缘要求。标定和实验结果表明该探头可以响应前沿为几十ns的信号,能够满足测量需要。 展开更多
关键词 脉冲高压 一体化D-dot探头 脉冲传输线 标定
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气体开关对多级脉冲形成线输出波形的影响 被引量:4
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作者 宋法伦 秦风 +4 位作者 张勇 罗光耀 甘延青 龚海涛 金晓 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期215-219,共5页
为了提高脉冲形成线的输出耐压,采用组叠的方式将多个单级脉冲形成线进行串叠,可实现脉冲功率系统的小型化设计。基于多级薄膜介质线脉冲形成叠加技术,研究了气体火花间隙开关对多级脉冲形成线输出波形的影响。介绍了开关的设计原则,分... 为了提高脉冲形成线的输出耐压,采用组叠的方式将多个单级脉冲形成线进行串叠,可实现脉冲功率系统的小型化设计。基于多级薄膜介质线脉冲形成叠加技术,研究了气体火花间隙开关对多级脉冲形成线输出波形的影响。介绍了开关的设计原则,分析了开关抖动、开关电感、开关电阻对多级脉冲形成线输出特性的影响,并且从实验上研究了开关的导通特性对脉冲形成线输出波形的影响。实验结果表明:开关抖动会引起脉冲输出波形平顶时间减小,并且开关触发抖动会引起绝缘介质上的过电压条件,从而影响系统的绝缘设计;开关电感会使脉冲前沿变缓,平顶宽度变窄,后沿存在扭曲变形,存在拖尾现象;开关电阻的存在会降低输出效率。 展开更多
关键词 气体开关 薄膜介质 脉冲形成线 抖动
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相对论速调管放大器一维非线性理论的数值分析 被引量:4
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作者 何琥 黄华 雷禄容 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期21-24,共4页
给出了相对论速调管放大器中归一化调制电流和电子束动能的积分微分方程,基于MATLAB平台编程并采用递推法、中心差分法、梯形积分法等数值计算方法计算了归一化束电流和电子束动能随归一化距离的关系,以及反映电荷守恒的归一化因子。最... 给出了相对论速调管放大器中归一化调制电流和电子束动能的积分微分方程,基于MATLAB平台编程并采用递推法、中心差分法、梯形积分法等数值计算方法计算了归一化束电流和电子束动能随归一化距离的关系,以及反映电荷守恒的归一化因子。最后计算了调制电流的n次谐波的模式强度随归一化距离的变化。 展开更多
关键词 自洽的非线性理论 积分微分方程 电子束电流 电子束动能 模式强度
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强流碳纳米管阴极重复频率发射特性 被引量:2
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作者 向飞 曾凡光 +3 位作者 王淦平 李春霞 麻华丽 鞠炳全 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期285-288,共4页
采用钛氰铁高温催化热解方法可制备发射性能优异的碳纳米管薄膜阴极。当脉冲电场峰值达到30 MV/m时,发射电流密度达kA/cm2以上,对应相对论电子束流强度高达15 kA,等离子体发射机制参与电子束发射过程。以重复频率10 Hz发射模式时,其发... 采用钛氰铁高温催化热解方法可制备发射性能优异的碳纳米管薄膜阴极。当脉冲电场峰值达到30 MV/m时,发射电流密度达kA/cm2以上,对应相对论电子束流强度高达15 kA,等离子体发射机制参与电子束发射过程。以重复频率10 Hz发射模式时,其发射阈值低,束压、束流波形跟随性好,发射稳定性优于石墨阴极。发射发次达到1000后,碳纳米管形态依然完整,界面无脱附。 展开更多
关键词 碳纳米管阴极 重复频率 场致发射 等离子体发射
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基于随机耦合模型的系统级电磁环境效应分析(英文) 被引量:3
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作者 闫二艳 孟凡宝 马弘舸 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期227-232,共6页
通过宽频带电磁环境下计算机机箱关键部位感应电压统计分布的实验验证和基于随机矩阵理论的耦合模型的理论计算研究,给出了随机耦合模型(RCM)的应用流程和计算方法;就散射系数、归一化散射和归一化阻抗矩阵的统计特性进行了理论和实验研... 通过宽频带电磁环境下计算机机箱关键部位感应电压统计分布的实验验证和基于随机矩阵理论的耦合模型的理论计算研究,给出了随机耦合模型(RCM)的应用流程和计算方法;就散射系数、归一化散射和归一化阻抗矩阵的统计特性进行了理论和实验研究,实验测量结果与理论分析结果非常一致;针对RCM的应用进行了初步分析,验证了随机耦合模型在复杂电磁环境下系统级效应分析和预测的适用性。结果证明此方法尤其适用于大型的具有非平行面封装腔体电子设备的电磁兼容、效应及评估等研究。 展开更多
关键词 随机耦合模型 电磁环境效应 电磁兼容 波混沌散射 微波腔体
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Rigorous analysis of high-frequency characteristics of higher-order depressed MILO slow wave structure 被引量:5
11
作者 Qin Fen Wang Dong +1 位作者 Chen Daibing Wen Jie 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B05期119-123,共5页
The slow wave structure(SWS)of higher-order depressed magnetically insulated transmission line oscillator(HDMILO)is analyzed rigorously,and the electromagnetic field distribution is derived.High-frequency analysis res... The slow wave structure(SWS)of higher-order depressed magnetically insulated transmission line oscillator(HDMILO)is analyzed rigorously,and the electromagnetic field distribution is derived.High-frequency analysis results reveal that the degeneracy of two degenerate HEM!1 modes is removed by the slot in swS plate and the two degenerate modes split into two modes which polarize perpendicularly.Adjusting the azi-muthal position of the slots destroys longitudinal oscillation condition of higher-order modes. 展开更多
关键词 high power microwave magnetically insulated transmission line oscillator(MILO) slow wave structure high-frequency characteristics I HEM mode fundamental mode
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