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锁相磁控管模块化设计与仿真验证
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作者 秦雨 刘海霞 +6 位作者 殷勇 崔攀 沈大贵 毕亮杰 王彬 李海龙 蒙林 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第4期25-29,共5页
基于互耦锁相方案,设计了多磁控管单元模块,将其构造为轴向输出的模块化单元,以解决径向输出磁控管在大规模阵列应用中因为角向不均匀性带来的影响,并有效提高系统的鲁棒性。磁控管之间通过锁相桥连接,传统方案以单个磁控管模块为基础,... 基于互耦锁相方案,设计了多磁控管单元模块,将其构造为轴向输出的模块化单元,以解决径向输出磁控管在大规模阵列应用中因为角向不均匀性带来的影响,并有效提高系统的鲁棒性。磁控管之间通过锁相桥连接,传统方案以单个磁控管模块为基础,设计方式单一且不灵活。此外,由于径向输出的磁控管角向电场分布不均匀,锁相桥在不同位置增加耦合结构会导致磁控管的特性阻抗变化,并改变锁相桥中能量占系统整体能量的比例,从而影响输出特性和锁相效率。首先设计了多种拓扑结构的磁控管锁相单元并进行了仿真研究,仿真结果表明,电场角向均匀性使得锁相桥开口位置及数量对于锁相性能有明显影响。随后,选取了适合模块化设计的首尾串联型模块进行下一步的研究,在此基础之上设计了四合一功率合成器,此时模块化单元为轴向输出设计。仿真结果表明,四管锁相单元模块的输出功率约为988 kW,约为自由振荡磁控管单管输出功率的四倍,锁相效率达到97%。 展开更多
关键词 锁频锁相 磁控管 拓扑结构 锁相效率 高功率微波
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S波段MW级高效互耦磁控管模式分布调控 被引量:1
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作者 郑琼 毕亮杰 +5 位作者 沈大贵 李海龙 秦雨 王彬 蒙林 殷勇 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期165-174,共10页
磁控管高效互耦锁相为基于电真空振荡器的高效率、高功率阵列提供了一种有效的技术方案。互耦结构的引入使得互耦磁控管整体上建立了新的谐振模式序列,其中满足互耦磁控管高效锁相的模式为期望的锁相模式。然而,锁相模式易受到模式序列... 磁控管高效互耦锁相为基于电真空振荡器的高效率、高功率阵列提供了一种有效的技术方案。互耦结构的引入使得互耦磁控管整体上建立了新的谐振模式序列,其中满足互耦磁控管高效锁相的模式为期望的锁相模式。然而,锁相模式易受到模式序列中邻近模式的干扰,导致工作不稳定。提出一种等效电路与本征模分析相结合调控模式分布的方法,通过调控模式频率分隔,使锁相模式单模工作;同时建立磁控管工作模式与互耦结构耦合场匹配的谐振条件,实现磁控管的高效互耦锁相。为了验证该方法的有效性,设计了基于S波段MW级磁控管高效互耦模型,对锁相模式工作特性进行了粒子模拟,模拟结果表明互耦模型可以稳定工作在高效锁相模式:0相位差模式和π相位差模式,锁定频率约为2.545 GHz,接近磁控管单管自由振荡频率。每只磁控管的输出功率接近单管自由运行时的输出功率,电子效率与单管几乎相同,互耦锁相效率达到了99%,实现了高效锁相。 展开更多
关键词 磁控管 锁相 模式竞争 功率合成 真空电子学
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宽量程真空传感器可靠性强化试验及故障分析 被引量:1
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作者 杜晓辉 刘帅 +2 位作者 朱敏杰 王美聪 林红 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期745-753,共9页
面向宽量程真空传感器研发阶段的可靠性优化,设计低温步进、高温步进、快速温变、振动步进和综合环境5项可靠性强化试验,并搭建真空对比测试系统。在经历每项可靠性强化试验后,对比试验获得被测传感器和标准传感器测试不同真空度的示值... 面向宽量程真空传感器研发阶段的可靠性优化,设计低温步进、高温步进、快速温变、振动步进和综合环境5项可靠性强化试验,并搭建真空对比测试系统。在经历每项可靠性强化试验后,对比试验获得被测传感器和标准传感器测试不同真空度的示值。真空测试和可靠性分析结果表明,被测传感器的全温区温度可靠性较好,但振动步进试验使1只传感器发生故障,电离灯丝断裂、引线针与陶瓷基座间的钎焊裂纹、可伐环与陶瓷基座间的钎焊孔洞是被测传感器试验和使用故障的主要原因。从优化管芯结构设计、自动化灯丝焊接工艺、优化钎焊工艺等方面提出传感器可靠性优化建议。此外,虽然被测传感器相对标准传感器的测量误差较大,但被测传感器之间的输出一致性较好,可从后端补偿上提高传感器测量精度。 展开更多
关键词 宽量程真空传感器 可靠性强化试验 对比测试 故障分析 优化建议
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蓝宝石/4J33合金钎焊接头残余应力的数值模拟分析 被引量:2
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作者 杜金松 颜家振 +2 位作者 曹建国 杨德勇 辛成来 《焊接学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期87-90,共4页
采用有限元法和弹塑性理论,结合ANSYS15.0软件,对使用Ag-Cu-Ti8为钎料的蓝宝石/4J33合金活性钎焊接头的温度场和应力场进行了数值仿真模拟.温度场分析得到钎焊接头不同位置降温的快慢情况,应力场分析得到蓝宝石内最大拉应力位于外侧端面... 采用有限元法和弹塑性理论,结合ANSYS15.0软件,对使用Ag-Cu-Ti8为钎料的蓝宝石/4J33合金活性钎焊接头的温度场和应力场进行了数值仿真模拟.温度场分析得到钎焊接头不同位置降温的快慢情况,应力场分析得到蓝宝石内最大拉应力位于外侧端面,为538 MPa,并向界面延伸,通过实际拉伸试验得出接头断裂部位与模拟结果吻合,当钎料层厚度为150μm时,径向残余应力最小,因而可以选择适当的钎缝层厚度以减少残余应力,文中的模拟计算结果能有效指导蓝宝石/4J33合金活性钎焊工艺,有利于保证实际接头强度和可靠性. 展开更多
关键词 蓝宝石 数值模拟 钎焊 应力
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遮挡环境下室内定位系统的信标节点布局优化 被引量:2
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作者 焦侃 冯刘涛 +1 位作者 张磊 胡志新 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第5期72-75,83,共5页
面向智能移动终端的室内位置服务具有广阔的市场应用前景。针对复杂室内遮挡环境中基于测距的定位系统的信标节点布局优化问题,基于几何精度因子(GDOP),提出了一种新的适用于遮挡环境条件的适应度函数。基于粒子群优化(PSO)算法进行求解... 面向智能移动终端的室内位置服务具有广阔的市场应用前景。针对复杂室内遮挡环境中基于测距的定位系统的信标节点布局优化问题,基于几何精度因子(GDOP),提出了一种新的适用于遮挡环境条件的适应度函数。基于粒子群优化(PSO)算法进行求解,并对其详细计算过程进行了阐述。数值仿真结果表明:所提出的适应度函数能够有效解决遮挡环境中的信标节点布局优化问题,并能够通过适应度函数的权重对信标节点布局优化的结果进行控制。实际场景的实验结果表明:所提出方法能够有效提高系统的定位性能和稳定性。 展开更多
关键词 室内定位 遮挡 粒子群优化 信标 布局优化
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