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毫米波段高功率绕射辐射振荡器的研究

高功率微波源的研究和发展是目前国际上一个相当活跃的研究领域,其中相对论绕射辐射振荡器(RDG)是一种非常重要的高功率毫米波源,具有良好发展前景[1~4]。本文提出采用大口径、浅褶皱和短周期分段式慢波结构作为高功率毫米波绕射辐射振荡器的高频系统,从理论分析、粒子模拟和实验三个方面对器件进行了研究,取得了一些初步结果。1理论分析和数值计算相对论绕射辐射振荡器的基本结构如图1所示,高频结构使用了由漂移段隔开的两段慢波结构(SWS)。作为一种过模慢波器件,除了具有一般慢波器件的特点,它还有自身明显的特征,一是波导直径D很大;二是使用了由光滑漂移段隔开的两段慢波结构。采用大口径波导有助于减小腔体的平均功率密度和增加器件的总功率容量,而且还可以引入预群聚机制,使第一慢波段的束波作用区和微波输出区分离,从而可以提高束波转化效率。Fig.1 Schematic picture of the generator图1器件结构示意图周期性金属慢波结构...  (本文共4页) 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

周期束团驱动的毫米波及THz源的研究

由于毫米波及THz波在电磁波谱中的独特优势,使其在军事和民用两方面都存在广泛的应用前景,而源是毫米波及THz波能否被利用的核心。在毫米波及THz波段,基于光栅结构的真空电子器件如BWO、Orotron、Smith-Purcell(SP)辐射源等器件,既可以发展成为高功率的源,也可以发展成为紧凑、小功率源,因而受到广泛的关注。随着光阴极注入器及高性能射频加速器技术的发展,利用周期性的群聚束团产生相干辐射引起了人们的广泛兴趣。这一方面的研究已成为国内外THz源开发研究的热点。基于以上原因,本论文详细探讨了周期束团产生的相干毫米波及THz波的特性及相关技术。其主要工作如下:1.深入分析了电子束团作用于光栅的辐射特性。理论分析表明SP辐射密度因子、辐射能量角分布与光栅及电子参量密切相关;数值计算的结果表明,合理地选取光栅及电子束团参量,可以获得THz波段的相干辐射。2.采用粒子模拟研究了周期电子束团产生的THz波段SP辐射(THz-SP...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

W波段准光腔辐射源关键技术的研究

绕射辐射振荡器基于Smith-Purcel效应,利用准光学开放式谐振腔和绕射光栅组成高频互作用系统的一类真空电子辐射源,也被称为奥罗管。它具有中等量级的输出功率、优良的频谱特性、很高的频率稳定度,适合于工作在毫米波、短毫米波直至太赫兹波段。双光栅绕射辐射振荡器是对传统振荡器的改进,解决了传统振荡器电子利用效率低、输出功率小的问题,同时具有小体积和低电压等特点,具有很好的应用前景。论文在带状电子注基本原理的基础上,设计了W波段带状注电子枪及其均匀磁场聚焦系统。通过数值模拟计算,分析了带状注电子枪涂覆层厚度、极间距离、极间电压等参数对输出电流及电子注传输状况的影响。通过总结各种均匀磁场产生方式的优劣,采用了海尔贝克永磁体阵列聚焦系统。详细分析了其磁场沿Z轴和X轴的分布,通过电子聚束模拟计算分析,稳定传输了带状电子注,电子静态通过率达到了100%。此外,对双光栅谐振腔的“冷”特性进行了建模分析。主要分析了双光栅谐振腔在不同模式下的场分...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子产品世界》2005年06期
电子产品世界

用负阻法实现介质振荡器设计

负阻振荡器理论基础 在负阻振荡器设计中,负电阻可以通过使用带有适当反馈的三端口器件方便地得到。如图1 就是一个典型的负阻振荡器的框图。负电阻能够成为振荡器的关键因素是它可以保证该电路处于不稳定的状态: RIN + RL  0              (1) 其次,要保证该电路是一个能够稳定振荡的电路,必须满足以下条件: RIN + RL = 0              (2) XIN + XL = 0              (3) 基于以上理论,我们可以使用ADS设计和仿真负阻器件,以满足起振条件,即方程(1);设计谐振器电路以满足稳定振荡条件,即方程(2)和方程(3)。最后再将两部分电路合并,用谐波平衡法对整个电路的性能在ADS 中进行仿真。 仿真器介绍 ADS提供了多种仿真器。在振荡器的设计中,只用到了部分仿真器,下面将逐一简单介绍。 DC 仿真器,用于仿真电路的直流性能,在本方案中用于设计负阻器件的直流偏置电路...  (本文共3页) 阅读全文>>

《电气电子教学学报》2016年05期
电气电子教学学报

文氏桥振荡器的簇发现象分析及实验验证

混沌电路、开关变换器等系统中,0引言系统表现为混合模态振荡即簇发振荡[1~5]。簇发振荡现象存在于具有真实时间的快慢效应目前对蔡氏电路及改进型蔡氏电路中簇发振荡或几何尺寸上的尺度效应的系统中,由于慢标子系及分岔机理分析研究较多,而对文氏桥振荡器中的统对快标子系统行为的不断调节,系统在平衡点或簇发现象及分岔机理研究相对较少[2-4]。文献[3]静息态与激发态之间相互转迁而产生簇发振荡。根将忆阻引入传统文氏桥振荡器,分析了簇发振荡现据系统分岔行为,可将簇发振荡分为fold/fold簇发、象的分岔机理。fold/Hopf簇发、Hopf/Hopf簇发等。在诸如耦合混本文采用一对二极管将无源LC滤波器非线性沌系统、蔡氏振荡电路、文氏桥振荡电路、周期激励耦合到文氏桥振荡器RC并联支路以替换电阻,从而构成一种新颖的文氏桥振荡器。该振荡器有着电夫指数谱在各参数区间所呈现的动力学行为是完全路结构简单、物理实现容易、电路特性稳定等优点。一致的。当R...  (本文共4页) 阅读全文>>

《湖南工程学院学报(自然科学版)》2016年04期
湖南工程学院学报(自然科学版)

单个平衡点的四翼超混沌振荡器及其电路实现

0引言随着基于混沌的保密通信技术的研究和发展,对混沌系统的复杂性提出了更高要求.为了获得动力学行为更复杂的混沌系统,人们常从两个方面对混沌系统进行了改进:从构造只有一个正的Lyapunov指数的混沌系统[1]到构造具有两个正的Lyapunov指数的超混沌系统[2-4];从构造只能产生两翼的混沌系统[5]到能产生多翼的混沌系统[6-7].虽然构造超混沌系统和多翼吸引子的文献较多,但同时具备超混沌特性和多翼拓扑结构的吸引子的文献很少.目前报道的四维光滑自治超混沌系统,一般都是有三个或五个平衡点的双翼超混沌系统.文献[8]通过引入三次项获得了四翼超混沌吸引子,但是系统实现复杂,需要多个乘法器,且具有多个平衡点.从已有文献来看,一个平衡点能产生四翼吸引子的光滑自治超混沌系统很少见.本文提出了一个新的四维光滑自治超混沌系统,该系统只包含三个二次乘积项,实现电路简单,却有着特别的动力学特性:它只有一个平衡点,却能在很大范围内产生四翼超混沌吸...  (本文共5页) 阅读全文>>

《浙江大学学报(工学版)》2017年01期
浙江大学学报(工学版)

基于频率可调驻波振荡器的芯片时钟系统设计

随着芯片面积的增大和工作频率的提升,在芯片内部实现稳定、低偏斜的同步时钟信号传输成为一项极具挑战性的工作.传统时钟系统为了确保芯片各区域时钟负载点的时钟信号偏斜满足要求,需要加入大量的时钟驱动器,这些时钟驱动器将引入可观的时钟功耗.这些时钟驱动器容易受到所在区域实际工作电压、工作温度的影响,导致时钟偏斜大于预期结果.同时,分布广泛的时钟驱动器在生产过程中受工艺偏差的影响很大,导致芯片不同部分的时钟偏斜进一步加大.多时钟源设计、全局异步局部同步等新型时钟结构部分缓解了时钟偏斜、时钟功耗等方面的问题,但面临着高频信号的反射问题,难以彻底解决传统时钟面临的设计困难.采用振荡方式生成和分布时钟具有低功耗、低偏斜、高可靠等优点,长期以来受到了广泛的关注和研究.这些结构包括了LC耦合振荡器[1-2]、分布振荡器[3]、行波振荡器(travalling-wave oscillator,TWO)[4]、驻波振荡器(standing-wave o...  (本文共9页) 阅读全文>>