一种非接触式GW级高功率微波在线耦合测量结构设计与测试方法

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作者 吴少彤 苏建仓 +4 位作者 李锐 程杰 胡祥刚 李梅 徐秀栋 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第6期64-71,共8页

高功率微波(HPM)系统集成过程中,微波源与传输发射分系统的对接状态直接影响系统性能,不良的对接状态可能引发射频击穿,导致系统输出功率降低。因此,诊断系统的对接状态具有重要工程价值。为此,开展了非接触式高功率微波传输技术研究,... 高功率微波(HPM)系统集成过程中,微波源与传输发射分系统的对接状态直接影响系统性能,不良的对接状态可能引发射频击穿,导致系统输出功率降低。因此,诊断系统的对接状态具有重要工程价值。为此,开展了非接触式高功率微波传输技术研究,并针对采用圆锥喇叭作为馈源的Ku波段GW级HPM系统,提出了一种馈源喇叭注入功率测量技术。基于仿真设计,完成该测量技术的关键组件研制,并开展了小信号测试和功率容量考核试验。试验结果表明,在(15±0.15) GHz范围内,该测量组件的反射系数小于-26 dB,耦合系数为(-0.31±0.07) dB,功率容量超过900 MW。实验和仿真结果证明,提出的测量技术具有耦合系数稳定、测试误差小等性能,能够有效测量HPM源注入馈源喇叭的微波功率,并诊断HPM系统的对接状态。 展开更多

关键词 高功率微波 在线耦合测量 馈源喇叭 对接状态 测量技术 功率容量

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一种真空封装X波段重频高功率微波系统

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作者 敖宇 杨德文 +3 位作者 滕雁 陈昌华 张锋 黄磊 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第4期10-16,共7页

传统上通常采用外接真空泵组来获取和维持高功率微波系统的真空状态,但这会显著增加系统的体积和重量,限制其实际应用场景。为了实现高功率微波系统的轻小型化,提升其实用性,针对X波段重频高功率微波系统,设计研制了一种真空封装装置。... 传统上通常采用外接真空泵组来获取和维持高功率微波系统的真空状态,但这会显著增加系统的体积和重量,限制其实际应用场景。为了实现高功率微波系统的轻小型化,提升其实用性,针对X波段重频高功率微波系统,设计研制了一种真空封装装置。在脉冲传输线-二极管界面以及微波天线喇叭口,采用了陶瓷-金属钎焊技术;在系统的其他接口处采用了刀口密封技术,实现了高功率微波产生、传输及发射腔体内部的真空封装。借鉴真空电子领域中的材料表面清洗、烘烤排气等真空获取手段,系统可以在非工作状态下维持10^(-7) Pa数量级的气压接近100 h。通过在二极管外筒和微波天线喇叭上安装非蒸散型吸气剂泵,可有效捕集系统加电工作时腔内释放的气体,实现动态真空维持。实验结果表明,该系统能够以10~30 Hz的重频稳定运行10000炮次以上。 展开更多

关键词 高功率微波 轻小型化 真空封装 陶瓷绝缘子 非蒸散型吸气剂泵

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高功率TM_(01)在线选模耦合装置设计

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作者 张立刚 谭维兵 +2 位作者 李小泽 朱晓欣 胡祥刚 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期147-154,共8页

针对传统高功率微波在线测量装置寄生模式抑制度低、测量精度易受到寄生模式干扰的问题,提出了一种高功率TM_(01)模式选模耦合装置。由于相对论返波管阴极发射角向不均匀性会产生非对称模式,而传统的单臂多孔圆波导耦合器无法解决其他... 针对传统高功率微波在线测量装置寄生模式抑制度低、测量精度易受到寄生模式干扰的问题,提出了一种高功率TM_(01)模式选模耦合装置。由于相对论返波管阴极发射角向不均匀性会产生非对称模式,而传统的单臂多孔圆波导耦合器无法解决其他非对称模寄生耦合干扰的问题,往往导致检测波形畸变、耦合度判断偏差,严重影响对返波管TM_(01)模输出功率在线评估的准确性。为此,将四臂多孔耦合结构与基于魔T的TM_(01)选模网络相结合,提出了一种新颖的在线选模耦合装置,利用不同波导模式场结构区别实现了TM_(01)模式与其他寄生模式的差异化耦合,解决了因寄生模式干扰引起的在线测试功率不准的问题。仿真结果表明,提出的新型耦合器对TM_(01)模耦合强度相对于其他模式高出20 dB以上,高功率实验中测得在线测试波形及功率与辐射场测试波形及功率符合较好,耦合稳定性得到明显提高。 展开更多

关键词 高功率微波 微波测量 TM_(01)模选模圆波导耦合器 魔T

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高功率微波大口径相控阵天线拍波辐射方法研究

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作者 苏建仓 胡祥刚 +2 位作者 李廷伍 朱晓欣 吴少彤 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期50-53,66,共5页

相控阵天线是未来高功率微波辐射系统的重要形式之一,是当前研究的热点。为了获得超高等效全向辐射功率,高功率微波天线均为大口径形式。而大口径相控阵天线在辐射高功率微波拍波过程中,存在波束分裂、增益下降问题。针对该问题,本文提... 相控阵天线是未来高功率微波辐射系统的重要形式之一,是当前研究的热点。为了获得超高等效全向辐射功率,高功率微波天线均为大口径形式。而大口径相控阵天线在辐射高功率微波拍波过程中,存在波束分裂、增益下降问题。针对该问题,本文提出了一种大口径相控阵天线拍波辐射结构,采用“子阵-面阵”两级馈电形式,解决了拍波辐射过程中波束分裂问题,有效提高了高功率微波系统的综合性能。该方法极大地节约了移相器数量,节省了系统成本,降低了系统复杂度,有利于实现高功率微波系统的小型化,提高系统的可靠性。 展开更多

关键词 高功率微波 拍波 孔径效应 波束分裂

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浅析美国高功率微波效应研究动态

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作者 张帅 张艺博 涂敏 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-4,共4页

简要介绍了美国国际高级研究计划局(DARPA)发布的“波形捷变射频定向能(WARDEN)”项目、空军研究实验室公布的《定向能和基地防御》和《定向能未来2060-美国国防部定向能技术未来40年远景》报告,重点分析了“WARDEN”项目、《定向能和... 简要介绍了美国国际高级研究计划局(DARPA)发布的“波形捷变射频定向能(WARDEN)”项目、空军研究实验室公布的《定向能和基地防御》和《定向能未来2060-美国国防部定向能技术未来40年远景》报告,重点分析了“WARDEN”项目、《定向能和基地防御》和《定向能未来2060-美国国防部定向能技术未来40年远景》报告中的高功率微波效应研究动态,分析归纳了当前美国高功率微波效应研究进展和研究重点是“深化无人机和巡航导弹高功率微波后门扰乱效应机理,提升高功率微波武器系统对无人机和巡航导弹的攻击距离”,这些结论可为我国高功率微波效应研究提供重要参考。 展开更多

关键词 波形捷变射频定向能 定向能未来2060 定向能和基地防御 高功率微波效应

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用于高功率微波器件的传导冷高温磁体研制 被引量：2

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作者 徐策 刘辉 +7 位作者 刘建华 戴银明 陈顺中 程军胜 王秋良 霍少飞 史彦超 黄慧杰 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期76-83,共8页

为了利于高功率微波系统的紧凑化和小型化,降低系统能耗,对产生引导磁场的超导磁体系统进行了研究设计。超导磁体使用稀土钡铜氧化物线饼组成。低温系统采用4台小型风冷式斯特林制冷机对超导磁体冷却。为了适用于车载环境并降低漏热,采... 为了利于高功率微波系统的紧凑化和小型化,降低系统能耗,对产生引导磁场的超导磁体系统进行了研究设计。超导磁体使用稀土钡铜氧化物线饼组成。低温系统采用4台小型风冷式斯特林制冷机对超导磁体冷却。为了适用于车载环境并降低漏热,采用了一种非金属材料的新型锥体结构作为磁体的承载结构,并通过仿真分析了一般的车载环境下的磁体结构承载情况。整个高温超导磁体工作温区为40~50 K,达到目标场时的通电电流为77.49 A,均匀区场强达到4 T。整个系统能耗较传统技术降低80%。通过实验测试出高温超导磁体的温度运行上限为48.9 K。 展开更多

关键词 高功率微波 稀土钡铜氧材料高温超导磁体 传导冷却 车载

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Ku波段高功率过模圆波导到8路矩形波导功分器

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作者 胡祥刚 苏建仓 +4 位作者 李梅 李锐 程杰 张建德 吴少彤 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期74-79,共6页

功分网络用于将HPM分成若干路后馈入移相器、单元天线等,其中过模圆波导到多路矩形波导功分器同时具有模式转换和功率分配功能,需具备高功率容量、高传输效率、低反射等特性。针对Ku波段GW级过模圆波导到8路矩形波导功分器,开展了设计... 功分网络用于将HPM分成若干路后馈入移相器、单元天线等,其中过模圆波导到多路矩形波导功分器同时具有模式转换和功率分配功能,需具备高功率容量、高传输效率、低反射等特性。针对Ku波段GW级过模圆波导到8路矩形波导功分器,开展了设计、仿真、研制和小信号测试,建立了功率容量测试平台,对其功率容量进行了考核。小信号测试结果表明,该1分8路功分器,在14.7 GHz±200 MHz范围内,反射系数小于-20 dB,传输系数-9.1 dB左右,端口不平衡度小于0.4 dB;功率容量考核实验表明,该功分器功率容量超过900 MW。 展开更多

关键词 高功率微波 功分器 过模圆波导 矩形波导 功率容量

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紧凑型高功率亚纳秒脉冲压缩装置的设计研制 被引量：1

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作者 王翔宇 卢彦雷 +3 位作者 朱郁丰 方旭 乔汉青 张兴家 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期143-147,共5页

分析了三传输线型脉冲压缩装置的原理,从提高功率增益和小型化角度,在脉冲压缩装置中设计了一种3起端并联绕线的内置型高阻螺旋线结构。建立电路仿真模型和三维结构电磁场仿真模型,分析了高阻螺旋线特征参数对功率增益的影响。根据优化... 分析了三传输线型脉冲压缩装置的原理,从提高功率增益和小型化角度,在脉冲压缩装置中设计了一种3起端并联绕线的内置型高阻螺旋线结构。建立电路仿真模型和三维结构电磁场仿真模型,分析了高阻螺旋线特征参数对功率增益的影响。根据优化后的结果研制出紧凑型高功率亚纳秒脉冲压缩装置,经测试,前级输入脉冲宽度8 ns,功率1 GW时,输出脉冲宽度1.5 ns,功率3.7 GW,功率增益3.7。经过30万次运行考核,装置内部无滑闪和击穿现象,验证了设计可靠性。 展开更多

关键词 亚纳秒脉冲 脉冲压缩 螺旋线 功率增益

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不同型号的石墨耐强流电子束轰击性能的研究

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作者 程军 刘文元 +4 位作者 吴平 柯昌凤 霍艳坤 何亚姣 孙钧 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第4期30-36,共7页

石墨因组成元素的原子序数较低、熔点极高、导热性能优异、化学稳定性高及抗热冲击能力较强等诸多优点,已成为相对论返波管中关键部件收集极的首选材料。对4种具有代表性的高纯石墨及其各自碳化钛涂层改性材料作为强流电子束二极管中的... 石墨因组成元素的原子序数较低、熔点极高、导热性能优异、化学稳定性高及抗热冲击能力较强等诸多优点,已成为相对论返波管中关键部件收集极的首选材料。对4种具有代表性的高纯石墨及其各自碳化钛涂层改性材料作为强流电子束二极管中的阳极进行了耐强流电子束轰击性能考核。结果表明,4种石墨在电压为860 kV、电流为11 kA、脉宽为40 ns的电子束轰击下二极管的电流表现出明显的差异,石墨4#即使电子束脉冲作用167次,电流曲线也未表现出明显异常,而其他三种石墨的电流曲线均出现不同程度的尾蚀。通过石墨表面碳化钛涂层的烧蚀实验进一步验证了石墨的差异性,表明石墨的热导率对其抗烧蚀性能具有重要的影响。石墨的热导率越高,碳化钛熔融析出再结晶程度越低,说明石墨的抗烧蚀性能越好。石墨4#具有优异的耐电子束轰击性能,在相对论返波管收集极领域具有重要的应用前景。 展开更多

关键词 收集极 石墨 电子束轰击 碳化钛涂层 热导率

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一种基于神经网络的纳秒脉冲波形重建方法

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作者 吕东辉 程杰 +2 位作者 李锐 张楠 张立刚 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期33-38,共6页

针对一种由高速数采通道存在寄生参数、带宽不足导致的纳秒脉冲测量波形畸变的问题,提出了一种基于神经网络的波形重建方法。通过单一神经网络辨识高速数采畸变波形与示波器参考波形的局部映射关系,通过神经网络序列完成全局波形的重建... 针对一种由高速数采通道存在寄生参数、带宽不足导致的纳秒脉冲测量波形畸变的问题,提出了一种基于神经网络的波形重建方法。通过单一神经网络辨识高速数采畸变波形与示波器参考波形的局部映射关系,通过神经网络序列完成全局波形的重建。验证实验表明所提出的方法可以明显缓解高速数采波形的边沿变缓、过冲等问题,波形功率估计精度提高32.5%,能够显著改善高速数采的频响特性。 展开更多

关键词 神经网络 波形重建 纳秒脉冲 波形畸变 频响特性

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相对论强流电子束驱动的X波段同轴回旋管腔体设计

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作者 安晨翔 周宁 +6 位作者 陈坤 王登攀 李冲 桂猷猷 杨以航 崔新红 史彦超 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第7期28-33,共6页

在爆炸发射阴极驱动下,相对论回旋管常因超高束流电流(>300A)易发生虚阴极现象,电子束也极易轰击导体内表面,并伴随回旋共振(Cyclotron Resonance)和回旋返波振荡(Gyro-Backward-Wave Oscillation,BWO)模式的非预期激励。采用通过理... 在爆炸发射阴极驱动下,相对论回旋管常因超高束流电流(>300A)易发生虚阴极现象,电子束也极易轰击导体内表面,并伴随回旋共振(Cyclotron Resonance)和回旋返波振荡(Gyro-Backward-Wave Oscillation,BWO)模式的非预期激励。采用通过理论分析与三维粒子模拟相结合的方法,系统探究了X波段同轴回旋管腔体在强流相对论电子束(Intense Relativistic Electron Beam,IREB)驱动下的电磁特性。结果表明,通过腔体几何优化与电子束参数匹配可实现强流相对论电子束的稳定传输与TE01单模工作。腔体品质因数(Q_(cav))的合理取值对于抑制寄生模式竞争至关重要。当Q_(cav)<65时,会激励TE_(21)-BWO模式;当Q_(cav)>90时,会激励TE_(31)回旋共振模式;而Q_(cav)=65~90区间内可稳定维持TE_(01)单模振荡,输出功率达35 MW(电压300 kV、电流500 A、横纵速度比1.2),对应效率34.4%。进一步研究表明,该腔体对电子束速度零散(Δβ<25%)具备显著鲁棒性,为高功率微波源设计提供了重要参考。 展开更多

关键词 相对论回旋管 强流相对论电子束 模式竞争 三维粒子模拟

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同轴脉冲形成线振动环境适应性优化设计 被引量：1

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作者 范红艳 潘亚峰 +4 位作者 王俊杰 侯振园 孙旭 樊旭亮 郭旭 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-75,共6页

以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象,开展提高振动环境适应性的优化设计。首先,通过实际工况分析及仿真计算,确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有:使用施必劳螺纹并涂抹防松胶;优化螺钉数量。其次,通过仿真分析和绝缘试... 以带有悬臂结构的同轴脉冲形成线为研究对象,开展提高振动环境适应性的优化设计。首先,通过实际工况分析及仿真计算,确定形成线内筒的盲孔螺钉可采用的防松措施有:使用施必劳螺纹并涂抹防松胶;优化螺钉数量。其次,通过仿真分析和绝缘试验,优化尾端绝缘子材料,提高悬臂支撑的中内筒连接刚度。最后,开展振动试验考核,优化后的形成线等效件可以通过长时间的振动考核,相比优化前的振动环境适应性有很大提高,验证了优化设计的有效性。该研究结果对同类型脉冲功率源的振动环境适应性设计具有参考意义。 展开更多

关键词 同轴脉冲形成线 振动环境适应性 螺钉防松 绝缘试验 优化设计

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基极触发的雪崩晶体管导通机理 被引量：1

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作者 王欢 乔汉青 +4 位作者 程骏 胡龙 李昕 王翔宇 方旭 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期432-441,共10页

为研究基极触发的雪崩晶体管导通机理,建立了雪崩晶体管(n+⁃p⁃n⁃n+掺杂结构)的准三维器件模型和实验测试电路。研究了雪崩晶体管的温度分布特征,导通结束后器件最高温度约为417 K,位于电流通道内n⁃n+边界处。当集电极电压为300 V、基极... 为研究基极触发的雪崩晶体管导通机理,建立了雪崩晶体管(n+⁃p⁃n⁃n+掺杂结构)的准三维器件模型和实验测试电路。研究了雪崩晶体管的温度分布特征,导通结束后器件最高温度约为417 K,位于电流通道内n⁃n+边界处。当集电极电压为300 V、基极触发电压为2.4 V时,仿真和实验获得的脉冲上升时间分别为2.4 ns、2.5 ns,半高宽(FWHM)分别为6.2 ns、5.8 ns,仿真和实验结果基本一致。研究结果表明:高触发脉冲电压幅值会加速晶体管内部电场的重建过程,从而缩短延迟时间,提高晶体管响应速度;负载阻抗会影响器件导通通道尺寸,负载阻抗减小时,电流密度提升,器件通过缩窄通道来提高通道内电流密度,宏观导通电阻降低。 展开更多

关键词 雪崩晶体管 超宽带(UWB)脉冲 雪崩击穿 碰撞电离 物理参数模型

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球墨铸铁电极气体开关特性研究

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作者 尚蔚 苏建仓 +6 位作者 曾搏 李锐 王刚 程杰 李永东 高明珠 喻斌雄 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期94-101,共8页

高功率容量的气体开关是国内外大型脉冲功率装置的首选,但因气体放电随机性导致的自击穿电压抖动一直以来是脉冲功率装置的瓶颈问题。电极是影响气体开关稳定性和寿命的关键,开关设计总要面临低抖动和长寿命之间的取舍,提出一种兼顾低... 高功率容量的气体开关是国内外大型脉冲功率装置的首选,但因气体放电随机性导致的自击穿电压抖动一直以来是脉冲功率装置的瓶颈问题。电极是影响气体开关稳定性和寿命的关键,开关设计总要面临低抖动和长寿命之间的取舍,提出一种兼顾低抖动、长寿命特性的球墨铸铁气体开关。基于对球墨铸铁材料的特性分析,提出球墨均布于电极有利于提高气体开关击穿稳定性的机制,且球状石墨均布于整个电极体内,相比表面结构,具有长寿命的原生优势。设计开展了单级开关稳定性测试实验,结果表明球墨铸铁电极可将传统电极结构3%~4%的重频自击穿抖动有效降低至2.5%。最终利用低抖动球墨电极,设计了5级1 MV等自击穿概率型全密封气体开关,开关抖动进一步降低至2%以下。在测试电压范围960~980 kV,放电电流约9 kA,无维护条件下开展了开关30万脉冲寿命考核,自击穿抖动维持在2%以下,最优达1.7%。开关导通前沿小于5 ns,传输效率大于90%。此结果展现了球墨铸铁作为气体开关电极的应用潜力。 展开更多

关键词 气体开关 低抖动 长寿命 球墨铸铁

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双路脉冲输出结构理论设计与仿真 被引量：1

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作者 高明珠 苏建仓 +3 位作者 邱旭东 曾搏 李锐 赵亮 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期90-95,共6页

基于单台脉冲功率驱动源同时驱动两个微波器件产生双频高功率微波的构想,设计了一种双路短脉冲输出结构,其接于主开关后,能够将主开关产生的高压纳秒脉冲传输至高功率微波产生器。两路脉冲由同一脉冲源产生,具有很好的一致性。对双路输... 基于单台脉冲功率驱动源同时驱动两个微波器件产生双频高功率微波的构想,设计了一种双路短脉冲输出结构,其接于主开关后,能够将主开关产生的高压纳秒脉冲传输至高功率微波产生器。两路脉冲由同一脉冲源产生,具有很好的一致性。对双路输出结构脉冲传输过程进行了建模仿真,研究了传输线阻抗、输入脉冲前沿等电学参数对输出波形质量的影响规律,并完成了绝缘风险分析及结构优化。经评估,在前沿4~8 ns的准方波输入脉冲下,双路脉冲输出线的输出波形质量与单路传输线相当,其过冲振荡均小于20%、平顶振荡均小于1%,且能满足绝缘要求。 展开更多

关键词 双路输出线 脉冲质量 数值模拟 高功率微波 短脉冲传输线

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碳纤维复合石墨阴极的制备及电子发射性能

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作者 方东 华叶 +2 位作者 王震 龚瑾瑜 万红 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期149-154,共6页

阴极作为强流电子束的起点,对高功率微波源的性能具有重要影响。石墨是高功率源用爆炸发射阴极的常用材料,具有高压重频条件下运行稳定和长寿命的优点。使用具有高长径比、低发射阈值的碳纤维对石墨阴极进行复合,采用场发射及高功率微... 阴极作为强流电子束的起点,对高功率微波源的性能具有重要影响。石墨是高功率源用爆炸发射阴极的常用材料,具有高压重频条件下运行稳定和长寿命的优点。使用具有高长径比、低发射阈值的碳纤维对石墨阴极进行复合,采用场发射及高功率微波测试平台,对比分析纯石墨阴极及碳纤维复合石墨阴极的场发射性能、强流电子发射性能及输出微波特性,结合阴极的微观结构表征,研究碳纤维复合对石墨阴极电子发射性能的影响规律。研究表明:与鳞片石墨阴极相比,40%(质量分数)碳纤维复合石墨阴极的场发射阈值电场由143 kV/cm降低到119 kV/cm,降低了约16.8%,二极管电压为480 kV时输出的微波脉宽与峰值分别提高了13.5%,5.7%。同时考虑到碳纤维在爆炸电子发射过程中结构稳定性的特点,碳纤维的复合也有利于阴极使用寿命的提高。 展开更多

关键词 高功率微波源 石墨阴极 碳纤维复合 场发射

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一种天线馈源结构在扰动力影响下的振动控制方法

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作者 徐秀栋 李锐 +5 位作者 程杰 李梅 禹伟荣 吴少彤 刘尧 刘家玮 《强激光与粒子束》 2025年第9期159-165,共7页

高功率微波系统上使用的固面天线一般为悬臂结构,在有外界扰动力情况下,很难保持馈源结构较低加速度响应的要求。传统的动力吸振方法可以较好地控制悬臂结构的振动响应,但是这种方法仅能在一个有限的频率范围内抑制悬臂结构的响应加速... 高功率微波系统上使用的固面天线一般为悬臂结构,在有外界扰动力情况下,很难保持馈源结构较低加速度响应的要求。传统的动力吸振方法可以较好地控制悬臂结构的振动响应,但是这种方法仅能在一个有限的频率范围内抑制悬臂结构的响应加速度。为了解决上述问题,提出了一种主动控制与被动吸振相结合的最优振动控制方法。通过分析和仿真固面天线的结构模型得到主动吸振器最佳的安装位置,然后根据简化被动吸振器数学模型计算出最优的参数,在此基础上,将滑模控制方法与主动吸振方法相结合设计了相应的控制律,同时,证明了控制律的稳定性。仿真分析了存在主动控制吸振器情况下的两自由度振动系统,得出天线馈源结构随时间的振动响应情况。结果表明:该方法可以有效降低在外界扰动下馈源结构顶部的加速度响应,顶部最大振幅相比无控制情况可降低95%以上,馈源结构在该控制器作用下处于较稳定的状态。 展开更多

关键词 馈源 悬臂 振动控制 加速度响应 滑模控制

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220 GHz共焦波导回旋行波管放大器衍射损耗率分析

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作者 安晨翔 周宁 +6 位作者 陈坤 王登攀 李冲 桂猷猷 杨以航 王俊清 史彦超 《强激光与粒子束》 2025年第9期27-32,共6页

共焦波导结构因其衍射损耗可降低模式密度的特性,能够有效抑制模式竞争,进而有助于回旋行波管放大器(gyro-TWT)在太赫兹(>100 GHz)频段实现稳定工作。采用理论分析与三维粒子模拟(3D-PIC)相结合的方法,针对220 GHz共焦波导gyro-TWT... 共焦波导结构因其衍射损耗可降低模式密度的特性,能够有效抑制模式竞争,进而有助于回旋行波管放大器(gyro-TWT)在太赫兹(>100 GHz)频段实现稳定工作。采用理论分析与三维粒子模拟(3D-PIC)相结合的方法,针对220 GHz共焦波导gyro-TWT的衍射损耗率(DLR)展开综合分析。研究结果表明,DLR的大小对gyro-TWT性能具有显著影响。较小的DLR会激发低阶竞争模式的回旋返波振荡(GBWO);而较大的DLR则会大幅降低共焦波导gyro-TWT的束波互作效率、增益、带宽,同时降低其对电子束速度零散的容忍度,应避免使共焦波导gyro-TWT工作在较大的DLR下。在该设计的共焦波导gyro-TWT中,HE_(07)单模稳定工作的DLR不小于0.38 dB/cm,对应的镜面宽度角θ不大于47°。 展开更多

关键词 共焦波导 衍射损耗率 太赫兹源 回旋行波管

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