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真空电子学和微波真空电子器件的发展和技术现状 被引量:8
1
作者 丁耀根 刘濮鲲 +1 位作者 张兆传 王勇 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期397-400,共4页
真空电子学是研究真空中与电子相关的物理现象的学科,主要研究电子的产生和运动、电子与电磁波和物质的相互作用,是各类真空电子器件和粒子加速器等真空电子装置的基础。微波真空电子器件是最重要的真空电子器件,已广泛应用于国防、国... 真空电子学是研究真空中与电子相关的物理现象的学科,主要研究电子的产生和运动、电子与电磁波和物质的相互作用,是各类真空电子器件和粒子加速器等真空电子装置的基础。微波真空电子器件是最重要的真空电子器件,已广泛应用于国防、国民经济和科学研究领域,是军用和民用微波电子系统的核心器件,本文将介绍真空电子学和微波真空电子器件的发展历史,技术现状和应用情况,并对其发展趋势作简要的评述。 展开更多
关键词 真空电子学 微波真空电子器件 速调管 行波管 磁控管 回旋管
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高功率微波定向能车辆阻停系统的技术发展及应用 被引量:11
2
作者 阮存军 刘濮鲲 高怀林 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期712-716,共5页
高功率微波定向能车辆阻停系统是美国、德国近年来投入巨资研发成功并装备公安武警,专门针对公共区域恐怖犯罪和驾车自杀式袭击等场合的"反车辆"的一种高功率微波电子系统。本文给出了国际上发展的两种类型的微波定向能车辆... 高功率微波定向能车辆阻停系统是美国、德国近年来投入巨资研发成功并装备公安武警,专门针对公共区域恐怖犯罪和驾车自杀式袭击等场合的"反车辆"的一种高功率微波电子系统。本文给出了国际上发展的两种类型的微波定向能车辆阻停系统的研究进展,一类是基于超高电压发生成形技术和皮秒级超快开关技术的超宽带微波定向能系统,对目标车辆的阻停作用距离为6-50m左右;一类是基于小型化紧凑型脉冲功率技术与虚阴极后加速管(Reltron)技术的窄带微波定向能系统,利用Reltron产生的50MW微波功率输出,通过高增益波导缝隙阵列天线对目标车辆的阻停作用距离100m以上。通过分析研究,给出了微波定向能车辆阻停系统的技术发展趋势,并提出了在我国发展这种系统的重要应用和需求。 展开更多
关键词 高功率微波 定向能 车辆阻停系统 超宽带 窄带 虚阴极后加速管 阻停距离
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集成化真空电子器件的发展与关键技术研究 被引量:4
3
作者 阮存军 张长青 +2 位作者 赵鼎 王树忠 杨修东 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S1期146-150,共5页
集成化真空电子器件借鉴了集成电路的概念,通过采用高精度平面高频系统,微加工和微组装技术,发展出结构紧凑、一致性好、频带宽和大功率亚毫米波和太赫兹辐射源,有效地解决了传统真空电子学向高频段发展时的基础科学问题和瓶颈技术,已... 集成化真空电子器件借鉴了集成电路的概念,通过采用高精度平面高频系统,微加工和微组装技术,发展出结构紧凑、一致性好、频带宽和大功率亚毫米波和太赫兹辐射源,有效地解决了传统真空电子学向高频段发展时的基础科学问题和瓶颈技术,已成为真空电子学领域重点开展的新研究方向。本文给出了国际上最近开展的集成化真空电子器件的研究工作,分析了开展集成化真空电子器件研究需要重点解决理论与机理、仿真与设计,以及加工与装配等关键技术的新思路和新方法,对我国开展这类具有重要应用潜力的新型器件的研究具有重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 集成化真空电子器件 亚毫米波和太赫兹 平面高频结构 微加工技术
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X波段高功率带状注速调管电子枪的研制 被引量:1
4
作者 赵鼎 阮存军 +2 位作者 王勇 阮望 李庆生 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期509-511,共3页
介绍了为新型高功率速调管研制的能产生矩形截面束流的带状注电子枪,其设计工作电压300kV,工作电流330A,导流系数约2.0μp,矩形柱面阴极100mm×40mm,经一维压缩形成的束流截面尺寸为100mm×8mm,电子注的层流性较好。按照设计值... 介绍了为新型高功率速调管研制的能产生矩形截面束流的带状注电子枪,其设计工作电压300kV,工作电流330A,导流系数约2.0μp,矩形柱面阴极100mm×40mm,经一维压缩形成的束流截面尺寸为100mm×8mm,电子注的层流性较好。按照设计值制成了带状注电子枪密封管并对其性能进行了测试,初步的实验结果表明电子枪的电性能指标达到了设计要求。 展开更多
关键词 高功率带状注 速调管电子枪 测试
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X波段50MW高功率速调管注波互作用系统的研究 被引量:1
5
作者 赵鼎 张长青 阮存军 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S2期404-407,共4页
高功率X波段速调管必须依靠高性能的注波互作用段来实现,互作用段的作用是使入射的连续电子注逐步转化为分离的群聚块,之后在通过输出腔的过程中,间隙电场使群聚块减速将电子的动能转化为微波能量向外输出。速调管的注波互作用段由一组... 高功率X波段速调管必须依靠高性能的注波互作用段来实现,互作用段的作用是使入射的连续电子注逐步转化为分离的群聚块,之后在通过输出腔的过程中,间隙电场使群聚块减速将电子的动能转化为微波能量向外输出。速调管的注波互作用段由一组性能参数各不相同的谐振腔组成,各腔的谐振频率、品质因数、特性阻抗以及沿轴线的分布位置等均对整管的效率、增益和输出功率有直接的影响。我们首先使用基于圆环模型的2.5维注波互作用程序通过反复优化找到了一组基本参数,随后在CST中建立了三维仿真模型对该结构进行了验算,实际计算表明在电子注电压和电流分别为440kV和350A时,速调管的输出功率大于50MW,所得结果满足设计要求。 展开更多
关键词 X波段 高功率 速调管 注波互作用
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金属掺杂钨基合金阴极的二次电子发射系数研究 被引量:7
6
作者 漆世锴 王小霞 +3 位作者 罗积润 赵世柯 李云 赵青兰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期158-162,共5页
实验中制备了W-Re,W-Sc,W-Zr,W-Y合金阴极,其中Re,Sc,Zr,Y元素所占合金阴极材料的质量分数都为5%。二次电子发射系数测试结果显示,Re掺杂合金阴极对提高纯钨阴极二次电子发射能力显著,掺杂5%Re的W-Re合金阴极材料具有最大二次电子发射系... 实验中制备了W-Re,W-Sc,W-Zr,W-Y合金阴极,其中Re,Sc,Zr,Y元素所占合金阴极材料的质量分数都为5%。二次电子发射系数测试结果显示,Re掺杂合金阴极对提高纯钨阴极二次电子发射能力显著,掺杂5%Re的W-Re合金阴极材料具有最大二次电子发射系数,其值为1.8,相比于纯钨阴极,能够提高80%。鉴于Re对提高纯钨阴极二次电子发射能力显著,对Re掺杂质量分数分别为20%,10%,6%,5%,4%,3%W-Re合金阴极材料二次电子发射系数进行了研究,发现随着Re在W-Re合金阴极材料中含量的降低,其二次电子发射系数在不断增大,仅当Re含量下降至5%左右时,合金阴极具有最大二次电子发射系数,继续下降至4%,合金阴极二次电子发射系数不但没有升高,相反下降至1.41,当下降至3%时,合金阴极二次电子发射系数值迅速降低为1.1。 展开更多
关键词 合金阴极 二次电子发射系数 磁控管 掺杂 阳极
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梯形结构高功率扩展互作用速调管 被引量:5
7
作者 张长青 阮存军 +1 位作者 王树忠 杨修东 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期307-313,共7页
对平面梯形结构多间隙谐振腔的模式分布、特性阻抗、耦合系数以及工作稳定性进行了研究.在此基础上给出了W波段高峰值功率扩展互作用速调管高频互作用系统设计,并采用三维粒子模拟(PIC)技术对电子的速度调制、群聚及其与高频场的相互作... 对平面梯形结构多间隙谐振腔的模式分布、特性阻抗、耦合系数以及工作稳定性进行了研究.在此基础上给出了W波段高峰值功率扩展互作用速调管高频互作用系统设计,并采用三维粒子模拟(PIC)技术对电子的速度调制、群聚及其与高频场的相互作用和能量转换等物理过程进行了研究,定量给出了放大器的功率、带宽、效率以及增益等关键技术指标.PIC结果显示:在中心频率94.52 GHz以及电压16 k V、电流0.6 A的电子注参数下,最大输出功率达到1.8 k W,相应的增益和电子效率分别为47.7 d B和19.4%;扫频结果显示瞬时3 d B带宽为210 MHz. 展开更多
关键词 扩展互作用速调管 多间隙谐振腔 平面梯形电路 电子注电导 三维粒子模拟
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高次模多注速调管同轴输出腔性能改进的研究 被引量:6
8
作者 韩慧鹏 王勇 张瑞 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1981-1987,共7页
该文针对工作在TM310模的多注速调管同轴输出腔中工作模式的场分布均匀性、外观品质因数及其与邻近模式的频率间隔等问题进行了研究,提出了一种带有短路杆和金属环的多注速调管同轴输出腔结构。分析发现,适当设置短路杆和金属环不仅可... 该文针对工作在TM310模的多注速调管同轴输出腔中工作模式的场分布均匀性、外观品质因数及其与邻近模式的频率间隔等问题进行了研究,提出了一种带有短路杆和金属环的多注速调管同轴输出腔结构。分析发现,适当设置短路杆和金属环不仅可以使外观品质因数降低,还可以改善工作模式的场分布;而且设置金属环还可以增大TM310模和邻近模式的频率间隔以实现抑制杂模。利用仿真软件对X波段的同轴输出腔进行了模拟计算,计算结果与理论分析一致。在此基础上加工了冷测模型,测试结果表明TM310模与邻近模式的频率间隔均达到了1.2 GHz以上,外观品质因数从507.4降至193.5,工作模式的场分布也变得均匀。 展开更多
关键词 高次模多注速调管 同轴输出腔 杂模抑制 外观品质因数 场分布
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浸没流多透镜多注电子光学系统的模拟研究 被引量:4
9
作者 张瑞 王勇 谢敬新 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期1722-1726,共5页
该文采用先2维后3维的计算方法,对L波段高峰值功率多注速调管电子光学系统进行了模拟设计。采用均匀场浸没流多透镜聚焦系统对电子注进行聚焦,获得了通过率100%,填充因子55%,特性良好的旁轴电子注。模拟计算表明,多透镜系统可有效调整... 该文采用先2维后3维的计算方法,对L波段高峰值功率多注速调管电子光学系统进行了模拟设计。采用均匀场浸没流多透镜聚焦系统对电子注进行聚焦,获得了通过率100%,填充因子55%,特性良好的旁轴电子注。模拟计算表明,多透镜系统可有效调整电子注平衡半径,电子枪区均匀场可有效调整电子注波动性及层流性,聚集系统可在阴极磁感应强度为0.001~0.01T,主磁场为0.06~0.13T的范围内实现对旁轴电子注的良好聚焦。 展开更多
关键词 电子光学系统 多注速调管 电子枪 电子注
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高功率多注速调管TM_(310)模圆柱形谐振腔杂模抑制方法 被引量:2
10
作者 韩慧鹏 王勇 宋金星 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1401-1405,共5页
该文针对TM310模(主模)圆柱形谐振腔提出了一种新的杂模抑制方法。为抑制与主模相邻的低次杂模TM020,采用在谐振腔中放置接收振子天线的方法,并推导了放入接收振子天线后,模式频率变化量的表达式。由此发现:模式频率变化量仅依赖于该模... 该文针对TM310模(主模)圆柱形谐振腔提出了一种新的杂模抑制方法。为抑制与主模相邻的低次杂模TM020,采用在谐振腔中放置接收振子天线的方法,并推导了放入接收振子天线后,模式频率变化量的表达式。由此发现:模式频率变化量仅依赖于该模式在接收振子天线处的电场强度,而与其磁场无关;通过适当调整接收振子的位置,可使主模和TM020模具有不同的频率变化量,从而能增大模式之间的频率间隔,避免TM020模对主模的干扰。另外,为抑制与主模相邻的杂模TM+310,采用了在谐振腔中放置短路杆阵的方法。利用CST-MWS软件对X波段此类谐振腔进行了模拟计算,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 速调管 杂模抑制 TM310模 接收振子天线 短路杆阵
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高峰值功率多注速调管的发展 被引量:1
11
作者 王勇 张瑞 +2 位作者 范俊杰 刘文鑫 鈡勇 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S2期171-174,共4页
高峰值功率多注速调管是一种新型的微波电真空器件,其广阔的应用前景已受到人们的高度关注。本文详细介绍了国际上已经研制成功和正在研制的几种高峰值功率多注速调管的情况,给出了这些速调管的具体参数,讨论了这些速调管在研制过程中... 高峰值功率多注速调管是一种新型的微波电真空器件,其广阔的应用前景已受到人们的高度关注。本文详细介绍了国际上已经研制成功和正在研制的几种高峰值功率多注速调管的情况,给出了这些速调管的具体参数,讨论了这些速调管在研制过程中需要解决的关键技术问题。 展开更多
关键词 高功率微波 多注速调管 谐振腔
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S波段宽带高平均功率速调管群聚段的研制 被引量:1
12
作者 沈宝丽 王勇 +3 位作者 张兆传 于晓娟 周小攀 黄云平 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期488-490,共3页
介绍一种S波段、200MHz带宽、22kW以上高平均功率速调管群聚段的研制过程。热测结果和2.5维Arsenal软件都验证了最初设计时带内存在凹点。在整管长度和腔体间隙渡越角不变的前提下,将二、三腔设计为对腔,有效地消除了带内凹点,证明对腔... 介绍一种S波段、200MHz带宽、22kW以上高平均功率速调管群聚段的研制过程。热测结果和2.5维Arsenal软件都验证了最初设计时带内存在凹点。在整管长度和腔体间隙渡越角不变的前提下,将二、三腔设计为对腔,有效地消除了带内凹点,证明对腔是消除凹点的有效方法之一。采用一维大信号软件研究各腔参数对输出功率的影响,有效地提高了高端频点的功率和整个带内功率,计算结果和热测结果的变化趋势基本一致。 展开更多
关键词 S波段 高平均功率 速调管 群聚段
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大功率速调管在我国情报雷达中的应用及其技术发展趋势 被引量:1
13
作者 张志强 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期721-724,共4页
介绍了目前我国情报雷达网的建设架构以及我国发展大功率速调管情报雷达的必要性。从工程应用方面介绍了中国科学院电子学研究所研制的大功率速调管在我国情报雷达中的使用情况。总结出一套既能提高雷达稳定性,又能延长速调管使用寿命... 介绍了目前我国情报雷达网的建设架构以及我国发展大功率速调管情报雷达的必要性。从工程应用方面介绍了中国科学院电子学研究所研制的大功率速调管在我国情报雷达中的使用情况。总结出一套既能提高雷达稳定性,又能延长速调管使用寿命的方法和技巧。最后针对工程应用中速调管与雷达系统不相适应的环节和相关问题提出了情报雷达用大功率速调管的技术发展趋势。 展开更多
关键词 情报雷达 大功率速调管 雷达工作体制
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浸渍钡钨阴极表面同步辐射光电子谱研究
14
作者 阴生毅 张洪来 +4 位作者 奎热西 钱海杰 王嘉欧 王宇 王欣欣 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期701-705,共5页
为了解浸渍钡钨阴极表面各元素的化学状态,采用同步辐射光电子谱技术对激活前后的阴极表面进行了研究。结果表明,与激活前相比,经1150℃×90min高温激活后,阴极表面吸附层厚度减薄,吸附C完全消失,O含量明显升高,W含量增加1倍,Ba含... 为了解浸渍钡钨阴极表面各元素的化学状态,采用同步辐射光电子谱技术对激活前后的阴极表面进行了研究。结果表明,与激活前相比,经1150℃×90min高温激活后,阴极表面吸附层厚度减薄,吸附C完全消失,O含量明显升高,W含量增加1倍,Ba含量增加2倍。另外,阴极表面的O1s、W4f和Ba3d等的谱峰均向高结合能方向显著位移。分析认为,激活后的阴极表面分布的吸附氧,使W基体以及阴极表面的Ba均产生吸附氧化,Ba在阴极表面主要以吸附化合物Bam·On(m≤n)的形式存在。 展开更多
关键词 同步辐射光电子谱 浸渍钡钨阴极 结合能 化学位移
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高功率回旋振荡器光滑同轴谐振腔的分析计算
15
作者 张珊 薛谦忠 +1 位作者 王雪微 刘高峰 《微波学报》 CSCD 北大核心 2017年第S1期136-139,共4页
对170GHz的兆瓦级光滑同轴谐振腔进行了研究,工作模式选为TE34,11,利用编写的MATLAB程序,计算光滑同轴谐振腔中的注-波耦合系数、起振电流、互作用效率。
关键词 兆瓦级回旋振荡器 注-波互作用 非线性自洽理论
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S波段高平均功率速调管输出腔的热分析
16
作者 王香君 黄寅 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期499-501,共3页
以S波段、输出平均功率50kW速调管输出腔为例,通过CST软件计算输出腔表面电阻引起的功率损耗和漂移头截获的电子注功率;利用ANSYA软件,模拟了输出腔表面的温度分布。通过改进冷却水路设计,相对有效地保证工程设计的可行性。
关键词 速调管 输出腔 电子注 高平均功率 温度分布
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高功率回旋振荡器同轴腔的设计
17
作者 张珊 薛谦忠 王雪微 《微波学报》 CSCD 北大核心 2015年第S2期136-139,共4页
本文分析了170GHz回旋振荡管同轴腔的几何参数对模式谱的影响,给出了工作模式为TE29,14同轴腔的设计参数。根据缓变波导理论,求解了同轴波导中TE模式的特征根和场谐振方程从而得到腔体谐振频率、纵向场分布及Q值,并由横向场分布确定了... 本文分析了170GHz回旋振荡管同轴腔的几何参数对模式谱的影响,给出了工作模式为TE29,14同轴腔的设计参数。根据缓变波导理论,求解了同轴波导中TE模式的特征根和场谐振方程从而得到腔体谐振频率、纵向场分布及Q值,并由横向场分布确定了电子注引导中心半径。 展开更多
关键词 光滑同轴谐振腔 模式选择 冷腔特性
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查找表联合记忆效应补偿技术的宽带自适应预失真算法 被引量:8
18
作者 胡欣 王刚 +1 位作者 王自成 罗积润 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期733-738,共6页
为了能够对记忆型功率放大器线性化处理,并能一定程度克服其记忆效应,该文介绍一种自适应数字预失真器。该数字预失真器采用查找表与记忆效应补偿技术相结合的方法,并且利用内插值方法有效减小了查找表幅度量化过程产生的误差。相比记... 为了能够对记忆型功率放大器线性化处理,并能一定程度克服其记忆效应,该文介绍一种自适应数字预失真器。该数字预失真器采用查找表与记忆效应补偿技术相结合的方法,并且利用内插值方法有效减小了查找表幅度量化过程产生的误差。相比记忆多项式预失真器,这种预失真器的计算复杂度较小,却能够得到与其相近的线性化效果。基于功率放大器记忆多项式模型,利用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)宽带信号验证该文提出的预失真器对记忆型非线性功率放大器的良好线性化效果。 展开更多
关键词 功率放大器 自适应预失真 记忆效应 查找表 记忆多项式
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W波段带状注速调管电子光学及注波互作用系统 被引量:3
19
作者 阮存军 王树忠 +2 位作者 韩莹 张小锋 陈姝媛 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期510-516,522,共8页
通过冷流模型理论对均匀场聚焦带状电子注的传输进行了研究,结果表明,通过增强聚焦磁场并提高电子注填充高度因子,可以有效降低Diocotron不稳定性并实现长距离的稳定传输.结合理论研究,对均匀场聚焦带状注电子光学系统进行了三维仿真设... 通过冷流模型理论对均匀场聚焦带状电子注的传输进行了研究,结果表明,通过增强聚焦磁场并提高电子注填充高度因子,可以有效降低Diocotron不稳定性并实现长距离的稳定传输.结合理论研究,对均匀场聚焦带状注电子光学系统进行了三维仿真设计与优化,利用自主开发的二维非线性注波互作用程序SBK2D,对W波段带状注速调管进行了初步分析,结果为输出峰值功率69 kW、效率24%、增益37dB、3dB带宽100 MHz.研制出的具有高机械对准精度的带状注速调管电子束管,带状注截面10 mm×0.5 mm,且在电子注电压20~82 kV,电流0.50~4.27A,长度100 mm的漂移通道内电子注传输直流通过率达到98%以上,高于之前在90 mm漂移通道内获得的95%的实验结果. 展开更多
关键词 带状电子注 速调管 Diocotron不稳定性 注波互作用 SBK2D 直流通过率
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一种宽带速调管中高次模式振荡的抑制 被引量:6
20
作者 张志强 王勇 +1 位作者 罗积润 丁耀根 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期710-713,共4页
该文描述了在一种S波段宽带速调管研制过程中出现的高次模式振荡现象,分析了抑制这种振荡的可能方式,提出了一种抑制这种振荡的方法。该方法通过改变谐振腔结构,在基本不影响基模频率的前提下,使高次模式频率产生较大的改变,从而使该高... 该文描述了在一种S波段宽带速调管研制过程中出现的高次模式振荡现象,分析了抑制这种振荡的可能方式,提出了一种抑制这种振荡的方法。该方法通过改变谐振腔结构,在基本不影响基模频率的前提下,使高次模式频率产生较大的改变,从而使该高次模式的振荡得到抑制。利用Ansoft HFSS模拟设计软件,对谐振腔进行了改进设计并完成了相应的实验验证。利用改进设计的谐振腔,进行了速调管整管试验,有效地抑制了速调管中高次模式的振荡。 展开更多
关键词 宽带速调管 高次模式振荡 振荡抑制
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