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覆Os膜M型阴极高发射性能随真空度变化的研究 被引量:7
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作者 阴生毅 彭真 +1 位作者 王宇 王欣欣 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期224-227,共4页
在覆Os膜M型阴极工作于75 A/cm2高电流密度的情况下,逐级降低真空系统的真空度,测出了阴极电流密度随真空度变化的关系曲线。分析表明,当系统真空度为1.0×10-5Pa时,阴极发射开始出现明显下降,下降幅度达1.96%;当真空度为2.07×... 在覆Os膜M型阴极工作于75 A/cm2高电流密度的情况下,逐级降低真空系统的真空度,测出了阴极电流密度随真空度变化的关系曲线。分析表明,当系统真空度为1.0×10-5Pa时,阴极发射开始出现明显下降,下降幅度达1.96%;当真空度为2.07×10-4Pa时,阴极电流密度降低10%,阴极寿命接近终了。进一步研究认为,对于微波管而言,通过渗漏进入微波管内的大气特别是其中的氧分子,将阴极表面的Ba+(a)转变为Ba2+,使得阴极表面的发射单元逐步丧失电子发射能力;与此同时,真空度降低带来的离子轰击使得离子斑区域的覆膜层消失,导致该区域功函数升高。两种因素的共同作用,使得微波管中阴极的发射性能逐步下降。 展开更多
关键词 M型阴极 Os膜 真空度 电子发射 机理
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覆膜浸渍扩散阴极表面微区电子发射像研究 被引量:5
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作者 阴生毅 任峰 +6 位作者 卢志鹏 张永清 张申金 杨峰 卫东 邯娇 李阳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2535-2540,共6页
覆膜对浸渍扩散热阴极表面电子发射的影响一直是热阴极研究领域的重点课题。该文采用最新研制的深紫外激光光发射电子显微镜/热发射电子显微镜(DUV-PEEM/TEEM),对一半覆膜、另一半未覆膜的浸渍扩散阴极试样作了1150℃×2 h激活,并... 覆膜对浸渍扩散热阴极表面电子发射的影响一直是热阴极研究领域的重点课题。该文采用最新研制的深紫外激光光发射电子显微镜/热发射电子显微镜(DUV-PEEM/TEEM),对一半覆膜、另一半未覆膜的浸渍扩散阴极试样作了1150℃×2 h激活,并对其表面微区的热电子发射像及其随温度的变化作了比较。结果发现,两种阴极的热电子发射均主要位于孔隙及其邻近颗粒边缘;随温度升高,未覆膜阴极发射主要集中于孔隙内及周边有限区域内,发射面积增量较小,覆膜则使阴极有效发射区域得以由孔隙及其边缘向距孔隙更远的区域延伸,发射面积大幅增加。上述结果首次给出了覆膜浸渍扩散阴极微区的电子发射特征,对于理解该类型阴极发射机理有一定参考价值。 展开更多
关键词 覆膜浸渍扩散阴极 电子发射 微区 光发射电子显微镜
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覆锇膜阴极表面同步辐射光电子谱研究 被引量:5
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作者 阴生毅 张洪来 +5 位作者 杨靖鑫 奎热西 钱海杰 王嘉欧 王宇 王欣欣 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期3040-3045,共6页
为何浸渍阴极表面覆一层高功函数的锇(Os)膜后发射能力可以显著增加?这是一个长期未搞清的重要问题。该文在对阴极进行发射性能测试和扫描电镜分析的基础上,利用同步辐射光电子谱装置,对覆钨(W)膜阴极和覆Os膜阴极表面的元素成分及化学... 为何浸渍阴极表面覆一层高功函数的锇(Os)膜后发射能力可以显著增加?这是一个长期未搞清的重要问题。该文在对阴极进行发射性能测试和扫描电镜分析的基础上,利用同步辐射光电子谱装置,对覆钨(W)膜阴极和覆Os膜阴极表面的元素成分及化学状态进行了全面系统的研究。结果表明,覆Os膜阴极的电子发射能力是覆W膜阴极2.65倍;与覆W膜相比,覆Os膜使阴极表面的钡(Ba)原子和低结合能态的吸附氧(O)原子分别增加了40%和56%。进一步分析认为,Os膜具有易氧化及氧化物易分解的特性,这一特性决定了覆Os膜阴极在激活后可以获得更多的超额钡Ba+(a),并因此具备更高的电子发射能力。 展开更多
关键词 浸渍阴极 锇(Os)膜 同步辐射光电子能谱 化学态 超额钡
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TM_(11)模对大功率微波输出窗热损耗及耐热性能的影响 被引量:3
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作者 朱方 张兆传 罗积润 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期785-791,共7页
基于一S波段圆柱盒型输出窗的电磁仿真与高频介质损耗计算,结合ANSYS软件对窗片温度与热应力分布模拟,探讨高次模式对输出窗热损耗与耐热性能方面的影响。结果表明,存在于窗片表面的TM11模可能加剧输出窗的热损耗,增大窗片承受的温度梯... 基于一S波段圆柱盒型输出窗的电磁仿真与高频介质损耗计算,结合ANSYS软件对窗片温度与热应力分布模拟,探讨高次模式对输出窗热损耗与耐热性能方面的影响。结果表明,存在于窗片表面的TM11模可能加剧输出窗的热损耗,增大窗片承受的温度梯度和热应力,从而导致输出窗的耐热性能与平均功率耐受能力下降。 展开更多
关键词 微波输出窗 热损耗 热应力
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微波管电子枪激光焊接工艺分析 被引量:2
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作者 王博锋 张兆传 +1 位作者 胡旭华 周健勇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期11-16,共6页
采用脉冲固体激光器微波管电子枪进行激光焊接工艺试验,利用金相显微镜、扫描电镜、万能材料试验机、电子显微硬度分析仪、X射线衍射仪、振动台、电子枪真空除气系统等研究了电子枪金属零件焊缝焊接表面成形、接头区域的组织形貌、界面... 采用脉冲固体激光器微波管电子枪进行激光焊接工艺试验,利用金相显微镜、扫描电镜、万能材料试验机、电子显微硬度分析仪、X射线衍射仪、振动台、电子枪真空除气系统等研究了电子枪金属零件焊缝焊接表面成形、接头区域的组织形貌、界面元素分布、断口形貌、显微硬度与接头力学性能、焊接接头物相、电子枪随机振动及工作状态下电性能和热性能.结果表明,优化焊接参数后焊接的电子枪经受了在微波管中连续高温工作的考验.振动试验和电子枪性能试验检验了电子枪组件的焊接牢固程度和焊接质量,验证了激光焊接工艺在小批量微波管研制、生产和应用过程中的可靠性. 展开更多
关键词 微波管 电子枪 激光焊接工艺 可靠性
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一种新型S波段高平均功率宽带速调管 被引量:1
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作者 张兆传 沈宝丽 +2 位作者 于晓娟 张峰 黄云平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1727-1732,共6页
该文介绍了一种新型S波段高平均功率宽带速调管的主要设计思想、模拟计算结果和实验结果。文中提出了具有理想高频通过率的高平均功率宽带速调管电子光学系统的验证方法,以及联合使用2.5D Arsenal-MSN code和KLY6两种软件去除带内功率... 该文介绍了一种新型S波段高平均功率宽带速调管的主要设计思想、模拟计算结果和实验结果。文中提出了具有理想高频通过率的高平均功率宽带速调管电子光学系统的验证方法,以及联合使用2.5D Arsenal-MSN code和KLY6两种软件去除带内功率凹点和改善高频性能的方法。最终的实验测试结果表明,这些方法是有效的。 展开更多
关键词 速调管 高平均功率 宽带 功率凹点 电子光学系统
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L波段高功率多注速调管设计与模拟 被引量:1
7
作者 王勇 阮望 +3 位作者 张瑞 谢敬新 丁耀根 刘濮鲲 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期521-525,共5页
开展了峰值功率10 MW、平均功率150kW的L波段多注速调管的研究工作。采用均匀场多透镜聚焦系统对多电子注进行聚焦,获得了具有良好层流性和波动性的旁轴多注电子光学系统;采用二次谐波腔,对6个电子注、6个同轴谐振腔结构的速调管进行了... 开展了峰值功率10 MW、平均功率150kW的L波段多注速调管的研究工作。采用均匀场多透镜聚焦系统对多电子注进行聚焦,获得了具有良好层流性和波动性的旁轴多注电子光学系统;采用二次谐波腔,对6个电子注、6个同轴谐振腔结构的速调管进行了注波互作用计算。结果表明,当电子注电压为115 kV,电流为132 A时,可获得大于10 MW的脉冲输出功率,大于65%的输出效率和大于45 dB的增益。 展开更多
关键词 高功率微波 多注速调管 电子光学系统 电子枪 注波互作用
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太赫兹器件测试用高重复频率高压脉冲电源 被引量:3
8
作者 蔡政平 李伟松 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期56-61,共6页
为了开展太赫兹器件试验研究,设计了高重复频率脉冲电源系统。电源输出脉冲电压30kV,脉冲电流200mA,最大重复频率3kHz,脉冲宽度10~100μs,采用本地PLC加远程计算机控制模式来实现电源的本控及遥控。对系统的核心部件:充电电源和脉冲开... 为了开展太赫兹器件试验研究,设计了高重复频率脉冲电源系统。电源输出脉冲电压30kV,脉冲电流200mA,最大重复频率3kHz,脉冲宽度10~100μs,采用本地PLC加远程计算机控制模式来实现电源的本控及遥控。对系统的核心部件:充电电源和脉冲开关的拓扑结构进行了研究,并开展了仿真和试验。结果表明:采用LC串联谐振恒流充电技术以提高充电电源工作效率以及在负载打火情况下的可靠性;基于MOSFET并进行优化设计的串联脉冲开关可以获得快速的脉冲前后沿。电源系统的输出指标满足负载工作要求,在高重复频率、打火条件下能够稳定工作。 展开更多
关键词 串联谐振 MOSFET 高功率脉冲 高重复频率
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一种大功率连续波磁控管的高频电磁场与热应力场耦合分析 被引量:2
9
作者 丁海兵 冯彤 +2 位作者 李伟松 陆登峰 吴迪 《广西科学》 CAS 2019年第4期362-369,F0003,共9页
本文发展一种应用于大功率连续波磁控管腔体的高频电磁场热应力场耦合分析方法。首先,采用等效电路理论与数值仿真方法研究一种大功率连续波磁控管谐振系统在无隔模带、单环隔模带和双环隔模带情形下的工作模式、谐振频率和品质因数的... 本文发展一种应用于大功率连续波磁控管腔体的高频电磁场热应力场耦合分析方法。首先,采用等效电路理论与数值仿真方法研究一种大功率连续波磁控管谐振系统在无隔模带、单环隔模带和双环隔模带情形下的工作模式、谐振频率和品质因数的内在关系;其次,对扇形和扇槽形阳极叶片的温度分布进行理论推导。研究发现,隔模带能够提高谐振系统的模式分隔能力,但也会增大损耗、降低品质因数;再者,通过对比不同冷却条件下谐振系统的热应力、形变、温度和谐振频率,设计出满足30 kW连续波输出磁控管散热的冷却水路和相匹配的冷却条件;最后,结合二者得到阳极叶片温度与π工作模式谐振频率间的对应关系并给出磁控管的热漂移曲线。 展开更多
关键词 磁控管 谐振系统 热应力 隔模带 耦合分析
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毫米波准光高阶模式激励器的研究与设计
10
作者 沈文渊 王虎 +3 位作者 耿志辉 王斌 杜朝海 刘濮鲲 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1234-1241,共8页
基于毫米波准光模式传输和变换理论,详细研究了准光模式激励器通过波纹喇叭天线、准抛物柱面反射器和同轴开放式谐振腔激励圆极化高阶目标模式的原理。分析了W波段波纹喇叭天线产生准高斯模式HE11的过程;利用几何射线法研究了准抛物反... 基于毫米波准光模式传输和变换理论,详细研究了准光模式激励器通过波纹喇叭天线、准抛物柱面反射器和同轴开放式谐振腔激励圆极化高阶目标模式的原理。分析了W波段波纹喇叭天线产生准高斯模式HE11的过程;利用几何射线法研究了准抛物反射面天线作为腔体辐射馈源的设计方法;通过小孔耦合理论研究了侧壁开孔的三段式同轴谐振腔激励高阶模式的机理。同时,该文还优化设计了工作模式为TE62模,工作中心频率为94.8 GHz的准光模式激励器,使用三维电磁仿真软件FEKO仿真计算结果表明该模式激励器在94~96 GHz频率范围内目标模式的纯度超过95%,系统效率达到34%。 展开更多
关键词 回旋管 准光模式激励器 波纹喇叭 同轴谐振腔
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X波段高功率连续波速调管设计
11
作者 张瑞 王勇 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第S1期381-383,共3页
本文给出了X波段250k W连续波速调管电子枪及注-波互作用系统的设计。注-波互作用系统由6个腔组成,一维大信号程序计算结果表明互作用效率大于50%,增益大于50d B。设计的电子枪导流系数1.0μp,采用电磁线包聚焦系统,优化计算得到电子注... 本文给出了X波段250k W连续波速调管电子枪及注-波互作用系统的设计。注-波互作用系统由6个腔组成,一维大信号程序计算结果表明互作用效率大于50%,增益大于50d B。设计的电子枪导流系数1.0μp,采用电磁线包聚焦系统,优化计算得到电子注填充比0.6,电子注波动小于6%。 展开更多
关键词 连续波速调管 电子枪 谐振腔 注-波互作用
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蓝宝石镀Ti/Ni复合膜及高温预扩散的研究 被引量:2
12
作者 高殷 张永清 +1 位作者 王艳 金鹤 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期167-170,共4页
首先将蓝宝石表面金属化,镀钛/镍(Ti/Ni)复合膜,然后在900℃下将其进行高温预扩散,为下一步采用常规AgCu钎料焊接做准备。结果表明,要保证在900℃下扩散后镀钛层不流失,必须保证镀Ni层和镀Ti层的初始厚度比大于1;900℃下的最... 首先将蓝宝石表面金属化,镀钛/镍(Ti/Ni)复合膜,然后在900℃下将其进行高温预扩散,为下一步采用常规AgCu钎料焊接做准备。结果表明,要保证在900℃下扩散后镀钛层不流失,必须保证镀Ni层和镀Ti层的初始厚度比大于1;900℃下的最佳镀膜厚度和高温预扩散工艺是镀Ti层1~3μm,镀Ni层为3~5μm,扩散保温时间20min。 展开更多
关键词 蓝宝石 金属化 镀TI Ni复合膜 高温预扩散
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阴极蒸发物电子发射现象的研究 被引量:2
13
作者 杨靖鑫 阴生毅 +1 位作者 王宇 王欣欣 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1722-1726,共5页
为研究钡钨阴极蒸发物的电子发射现象,采用一种新设计的测试装置,对沉积在多晶钨表面上阴极蒸发物的电子发射曲线进行了采集,利用电子发射显微镜和扫描电镜对蒸发物沉积层的电子发射像、表面形貌和成分进行了分析。结果表明,电子发射曲... 为研究钡钨阴极蒸发物的电子发射现象,采用一种新设计的测试装置,对沉积在多晶钨表面上阴极蒸发物的电子发射曲线进行了采集,利用电子发射显微镜和扫描电镜对蒸发物沉积层的电子发射像、表面形貌和成分进行了分析。结果表明,电子发射曲线分3段,即陡升段、快升段和缓升段。分析认为,发射曲线的3段依次对应着多晶钨表面的晶界及划痕发射、晶面发射和3维岛状发射。实践证明,在覆膜阴极表面构造均匀弥散分布的岛状晶体发射点,可大幅度提高阴极的电子发射性能。 展开更多
关键词 电子发射 钡钨阴极 阴极蒸发物 多晶钨
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大功率双频段毫米波螺旋线行波管抑制返波振荡的研究 被引量:1
14
作者 王小宁 苏小保 肖刘 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1241-1246,共6页
基于高效率双频段毫米波螺旋线慢波结构的设计,探讨了影响返波振荡起振长度的因素。在相速度跳变/渐变结构的输入段引入了相速渐变段,增大了返波振荡的起振电流,设计出了一种新型可抑制返波振荡的螺距分布结构。采用此结构,优化之后使... 基于高效率双频段毫米波螺旋线慢波结构的设计,探讨了影响返波振荡起振长度的因素。在相速度跳变/渐变结构的输入段引入了相速渐变段,增大了返波振荡的起振电流,设计出了一种新型可抑制返波振荡的螺距分布结构。采用此结构,优化之后使得双频段Ka(33-36 GHz)波段和Q(43.5-46.5GHz)波段的返波增益在返波方向均小于15 d B,从而抑制了返波振荡。 展开更多
关键词 双频段 返波振荡 起振长度 螺距分布
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Ka波段高压缩比电子光学系统的分析与设计 被引量:1
15
作者 马同礼 赵鼎 张兆传 《微波学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期42-47,共6页
微波电真空器件向高功率、高频率、宽频带、高效率和小型化方向发展,对电子光学系统的要求也日益增高。文中设计了工作于Ka波段的扩展互作用速调管(Extended Interaction Klystron, EIK)高压缩比电子枪,利用二维仿真软件E-GUN和三维仿... 微波电真空器件向高功率、高频率、宽频带、高效率和小型化方向发展,对电子光学系统的要求也日益增高。文中设计了工作于Ka波段的扩展互作用速调管(Extended Interaction Klystron, EIK)高压缩比电子枪,利用二维仿真软件E-GUN和三维仿真软件Opera-3D对轴对称电子束在均匀永磁聚焦磁场内运动状态进行建模并仿真计算。相关结果表明,在阳极电压25 kV、注电流2.5 A、阴极面电流密度不超过12 A/cm^2的条件下,面压缩比约为85,电子注以良好的刚性通过互作用区域。 展开更多
关键词 扩展互作用速调管 电子光学 均匀永磁聚焦 高压缩比 KA波段
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用于瞬态高功率脉冲辐射的超宽带天线设计 被引量:3
16
作者 毕岚 薛谦忠 席宝坤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期62-66,共5页
基于Valentine天线的辐射原理,设计出可发射峰值电压610kV、频谱范围0.2~2GHz高功率脉冲的超宽带天线。利用油作为绝缘介质过渡巴伦可使天线直接加载于50Ω的同轴波导上;通过优化填充介质及天线拓扑结构提高了耐压能力及辐射特性。仿真... 基于Valentine天线的辐射原理,设计出可发射峰值电压610kV、频谱范围0.2~2GHz高功率脉冲的超宽带天线。利用油作为绝缘介质过渡巴伦可使天线直接加载于50Ω的同轴波导上;通过优化填充介质及天线拓扑结构提高了耐压能力及辐射特性。仿真结果表明,设计的天线具有低反射、宽频带、高增益和高耐压强度等优点。 展开更多
关键词 Valentine天线 巴伦 高功率脉冲 高耐压强度
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0.22 THz折叠波导行波管输出窗的仿真设计与实验研究 被引量:2
17
作者 祝方芳 刘文鑫 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期997-1002,共6页
输出窗是微波管内将高频能量由高真空环境传送至外部负载的关键部件。本文研究了用于0.22 THz折叠波导行波管的输出窗结构,采用CST微波工作室进行优化计算,设计出窗片材料为蓝宝石的盒型窗结构。分析了结构参数的变化对盒型窗电压驻波... 输出窗是微波管内将高频能量由高真空环境传送至外部负载的关键部件。本文研究了用于0.22 THz折叠波导行波管的输出窗结构,采用CST微波工作室进行优化计算,设计出窗片材料为蓝宝石的盒型窗结构。分析了结构参数的变化对盒型窗电压驻波比的影响,当盒型窗结构参数在±0.01 mm范围变化时,其驻波比仍低于1.2,保证了零部件加工的可行性。计算了输出结构的损耗包括壁损耗和介质损耗,结合ANSYS软件分析了输出结构上的温度和热应力分布,分析表明:介质窗片的损耗非常小,输出结构的温升主要是由波导壁损耗导致,输出功率为10 W时,窗片最高温度为88.5℃,窗片上最大应力与窗片中心应力差为47.1 MPa,对窗片的结构影响不大。根据优化参数,制备了盒型窗,并且对该结构进行了测试,结果表明,在频率216 GHz处,驻波比为1.24。 展开更多
关键词 盒型窗 驻波比 介质损耗 热应力 行波管
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基于二维窄带宏粒子模型的带状电子注传输研究
18
作者 张小锋 阮存军 +3 位作者 罗积润 韩莹 赵鼎 阮望 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期151-155,共5页
带状电子注具有非轴对称性和大宽高比的特性,非常适合应用于高功率微波与毫米波真空电子器件电子注形成。该文针对带状电子注的这种特性,建立了2维窄带宏粒子模型,编写了静电磁约束下带状电子注传输过程的分析计算程序,讨论了无外加高... 带状电子注具有非轴对称性和大宽高比的特性,非常适合应用于高功率微波与毫米波真空电子器件电子注形成。该文针对带状电子注的这种特性,建立了2维窄带宏粒子模型,编写了静电磁约束下带状电子注传输过程的分析计算程序,讨论了无外加高频场时带状电子注在均匀磁场和周期会切磁场聚焦情况下的传输过程,数值计算结果与单粒子模型及3维PIC软件模拟结果进行了比较,结果表明,该文编写程序的计算结果与3维PIC软件的有很好的一致性,且计算速率有大幅度提升。 展开更多
关键词 带状电子注 电子注传输 窄带宏粒子 周期会切磁场
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118GHz高功率回旋管准光模式变换器的设计
19
作者 赵国慧 薛谦忠 +3 位作者 王勇 耿志辉 张珊 王雪微 《微波学报》 CSCD 北大核心 2017年第S1期105-107,共3页
本文设计了一种应用于高功率回旋管中的准光模式变换器。该模式变换器的工作频率为118GHz,工作模式为TE22,6模。通过编写程序对螺旋波纹波导辐射器进行了参数优化与数值仿真计算,获得了辐射器辐射口径上的标量模式纯度和矢量模式纯度分... 本文设计了一种应用于高功率回旋管中的准光模式变换器。该模式变换器的工作频率为118GHz,工作模式为TE22,6模。通过编写程序对螺旋波纹波导辐射器进行了参数优化与数值仿真计算,获得了辐射器辐射口径上的标量模式纯度和矢量模式纯度分别为97.8%和95.6%;对准光模式变换器镜面系统进行了设计,给出了镜面系统的参数,输出窗处的高斯模式纯度达到了95.08%;整个准光模式变换器的模式变换效率为89.51%,功率传输效率为94.96%。 展开更多
关键词 回旋管 准光模式变换器 辐射器 镜面系统
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射频预失真器与基带预失真算法结合对行波管功率放大器线性化改善的影响 被引量:11
20
作者 胡欣 王刚 +1 位作者 王自成 罗积润 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期158-163,共6页
为了保证自适应算法的效果,一般会将行波管输出功率进行一定回退,但是会降低行波管的工作效率。通过在行波管前端加入射频预失真器,在额定输入功率范围内,线性化后的行波管的非线性失真现象得到了一定程度改善,然后再进行基带自适应算... 为了保证自适应算法的效果,一般会将行波管输出功率进行一定回退,但是会降低行波管的工作效率。通过在行波管前端加入射频预失真器,在额定输入功率范围内,线性化后的行波管的非线性失真现象得到了一定程度改善,然后再进行基带自适应算法的实现。X波段行波管在输出功率回退较少的同时,达到较好的非线性失真改善效果。 展开更多
关键词 行波管功率放大器 非线性失真 基带预失真 射频预失真
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