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O型契伦柯夫器件慢波结构高频特性

O型契伦柯夫器件一般采用有限长周期慢波结构作为束波相互作用的核心区域,研究有限长慢波结构的高频特性对O型契伦柯夫器件的设计具有重要的参考价值。采用慢波结构(SWS)将结构波相速度降低到低于光速c,从而满足带电粒子与结构波的准同步条件。无限长慢波结构的色散曲线、空间谐波系数和场分布可以理论求解得到。而对于实际器件所用的两端连接直波导的有限长慢波结构,电磁波在慢波结构与直波导的交界面上存在反射,在结构内产生纵向谐振,对器件的束波作用产生重要的影响[1-4],因此需要对有限长慢波结构高频特性展开理论分析。国外开展的工作主要针对两端封闭的有限长慢波结构,以及一端封闭、一端连接直波导的有限长结构高频特性的数值仿真与冷测[5-7],国防科学技术大学采用传输线理论对有限长慢波结构高频特性、纵向模式选择等问题进行了理论研究,在不考虑慢波结构末端相位的前提下,提出了纵向谐振模式满足的条件[8]。本文拟先研究电磁波在直波导与慢波结构交界面上的反射特...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电子技术应用》2017年02期
电子技术应用

周期性慢波结构的微带线威尔金森功分器

0引言在高功率射频功率放大器(PA)的应用中,功率分配器(功分器)的应用特别广泛[1],主要用于将多路PA的输出功率合成并按一定的比例转成单端输出[2],有效地缓解了单个PA输出相同功率时所面临的热管理问题。传统的Wilkinson功分器的体积较大且只适用于基波频率以及对应的奇次谐波,并且由于材料的寄生电抗,容易出现频率色散现象,明显不能满足现代通信系统多频带和宽带的要求。随着移动设备的功能越来越复杂,应用于此类设备的模组芯片的集成度越来越高,为适应这个趋势,研究降低传统Wilkinson功分器的面积尺寸具有重要的应用意义。虽然通过采用分立元件可以实现体积小的功分器[3-4],但这却额外增加了电路设计的成本。通过采用波导结构[5]和特殊材料[6-8],可实现结构十分紧凑的功分器,然而这些方法涉及特殊的电路结构和工艺要求,对集成电路来说过于复杂。文献[9]和[10]提出,通过采用慢波结构,可以实现体积更小的传输线结构。文献[11]...  (本文共4页) 阅读全文>>

《硅谷》2013年12期
硅谷

新型径向高功率毫米波慢波结构研究

高功率毫米波,亚毫米波在定向能、雷达、电子高能RF加速器、等离子加热、激光泵浦、功率射束等方面有重要的应用。受到这些应用的牵引,高功率毫米波,亚毫米波器件的研究得到各国的重视。在利用电子束产生高功率微波的电真空器件方面,主要的问题是短波长情况下的小结构波导,与高功率电子束的矛盾,由于空间电荷限制电流定律的限制,产生高功率微波所需要的电子束功率也受到限制。为了解决这个矛盾,采取的主要技术路线有:极大地提高电子束电压,正如自由电子激光器那样电子束电压10MV量级,但这需要大型的特殊电子加速器;采用过模结构的波导,比如Cerenkov多波发生器;采用多束电子,比如多束速调管等;采用带状电子束等。有一种新型径向慢波结构高功率微波源。它由径向慢波结构、产生径向磁场线圈、径向慢波腔、二极管阳极、二极管阴极等部分组成。产生电子束的二极管采用大半径的同轴阴极,阴极材料为场致爆炸发射铁氧体,它的发射电流可以达到400A/cm2,如果阴极半径为25...  (本文共3页) 阅读全文>>

权威出处: 《硅谷》2013年12期
《国防科技大学学报》2004年02期
国防科技大学学报

过模慢波结构高频特性

慢波结构[1](Slow wavestructure,简称SWS)由于可以降低在其中传播波的相速,使之与电子束同步而相互作用,且有较高的功率容量,因而在微波器件尤其是高功率微波器件(如行波管[2]、返波管[1]等)中有着广泛的应用。这类器件一般工作在慢波结构的TM01模式下,通常对其工作特性(频率、增益等)的预测可由无限长慢波结构TM01模的色散曲线与电子束Doppler线交点获得[1]。近年来,随着对微波器件输出功率的要求不断提高,过模慢波结构由于可避免功率提高造成器件内部场击穿而引起的脉冲缩短现象[3],越来越被广泛重视,随之出现了过模返波管[4]、表面波发生器[5]、多波切伦柯夫振荡器[6]等新是慢波结构设计中需要考虑的重要问题之一。1 过模结构的优点对于光滑圆波导的TM0n模,其电磁场表达式如下:Er(r,z)=ikzχ2nE0J1(χnr)eikzzHφ(r,z)=iωεχ2nE0J1(χnr)eikzz(1)其中,χ...  (本文共4页) 阅读全文>>

《南京工学院学报》1987年04期
南京工学院学报

纵向导体加载螺旋线慢波结构的计算

一引言 纵向导体加载螺旋线慢波结构,具有近似于无色散甚至负色散特性,互作用阻抗也较普通园筒加载结构的高,能满足超宽频带行波管仁’〕、双模行波管〔’2’和大功率宽频带行波管〔”〕对螺旋线色散成形的多种要求。纵向导体加载的具体形状有的纵向金属条、翼片和异形片、块等,如图1所示。 纵向导体加载螺旋线慢波结构特性的理论探讨,从1969年Paik 5.F.「‘〕开始一直没有停顿过。众多学者采用场论和等效传输线法研究了此种慢波结构〔5一‘。〕。从分析用的物理模a金属条加载 b翼片加载图1螺旋线的几种纵向导休加载结构c凹形片加载南京工学院学报1987年.....口.口自目.司助曰.喝...闷‘目...,.叼.山...,.,响.......侧.一月‘.......州口均.口‘..口粗门.......,闷卜.,钾..夕...,笋..甲禅...纬叫娜‘叫钾,冲州曰.旧亩.钾..己.幽口...‘.“口一‘一一一一一垫看;绝大多数作者都是在螺旋线外设置...  (本文共8页) 阅读全文>>

《电子学报》1989年02期
电子学报

环板慢波结构的特性

环板结构具有注孔大、公差宽、加工方便等优点,曾在gmm得到40kw输出功率“,,然而没有得到很好分析。本文借助场的空间谐波展开和环面边界切向磁场匹配条件,利用变分法求出介质加载环板结构的色散和互作用阻抗公式,并得到实验的支持。自由环杆结构的色散公式也可作为本文公式的特例。计算和实验表明,环外引入的介质材料可减低环板毫米波行波管的工作电压并扩展其带宽。、环板特性的分析 理想的环板结构模型如图l所示。在区域1,口少生JJ产、日]工U]Jl口}弓]!2g}图l环板结构模型£。、拼。,在区域2,“‘=。r。。、拼。,边界面为半径a的柱面。两块金属板径向对称放置。环节距为P,间隙29,屏蔽筒内径为;:。本文只考虑结构内角向变化次数最少的基本模式。 对于对称基模,E:有如下对称性: E:(r,8,2)=E:(r,一8,之), E:(r,e,:)=石:(r,汀一。,:)(1)在区域1。场可表达为如下形式:勇I:(下:r)11(7:a)eos(...  (本文共4页) 阅读全文>>