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金属膜片和回流杆结构对大间隙速调管谐振腔高频特性的影响

白现臣 张建德 杨建华

金属膜片和回流杆结构对大间隙速调管谐振腔高频特性的影响

白现臣, 张建德, 杨建华
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  • 利用模拟软件和数值计算方法,对感性加载大间隙速调管谐振腔的高频特性进行了分析, 结果表明:增加膜片数量对减弱间隙空间效应的贡献有限,而一旦加载感性回流支撑杆, 即使只填充4个膜片,已能基本消除空间电荷效应;由于回流杆的电感和谐振腔的固有电感可比较, 导致谐振频率相对提高达9%;与对谐振频率的影响相比,回流杆尺寸对谐振腔电场分布的影响要小得多; 而对于经过频率优化的谐振腔,回流杆尺寸对放大器工作特性的影响基本可以忽略. 应用以上结论设计出的感性加载大间隙速调管放大器,能稳定提取约1.13 GW的微波功率, 功率效率约38%.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划资助的课题.
    [1]

    Carlsten B E, Faehl R J, Fazio M V, Haynes W B, Stringfield R M 1994 IEEE Trans. Plasma Sci. 22 719

    [2]

    Hubbard R F, Lampe M, Friedman M, Serlin V, Fernsler R F, Slinker S P, Haber I, Colombant D 1994 Proc. SPIE 2154 61

    [3]

    Pasour J A, Smithe D, Friedman M 1998 AIP Conf. Proc. 474 373

    [4]

    Huang H, Meng F B, Fan Z K, Li Z H, Fang X 2006 Acta Phys. Sin. 55 5344 (in Chinese) [黄华, 孟凡宝, 范植开, 李正红, 方向 2006 物理学报 55 5344]

    [5]

    Song W, Liu G Z, Lin Y Z, Shao H. 2008 High Power Laser and Particle Beams 20 1322 (in Chinese) [宋玮, 刘国治, 林郁正, 邵浩 2008 强激光与粒子束 20 1322]

    [6]

    Friedman M, Fernsler R, Slinker S, Hubbard R, Lampe M 1995 Phys. Rev. Lett. 75 1214

    [7]

    Friedman M, Serlin V, Lampe M, Hubbard R, Colombant D, Slinker S 1995 Phys. Rev. Lett. 74 322

    [8]

    Lampe M, Hubbard R F, Friedman M, Serlin V, Slinker S P, Fernsler R F, Colombant D 1994 Proc. SPIE 2154 49

  • [1]

    Carlsten B E, Faehl R J, Fazio M V, Haynes W B, Stringfield R M 1994 IEEE Trans. Plasma Sci. 22 719

    [2]

    Hubbard R F, Lampe M, Friedman M, Serlin V, Fernsler R F, Slinker S P, Haber I, Colombant D 1994 Proc. SPIE 2154 61

    [3]

    Pasour J A, Smithe D, Friedman M 1998 AIP Conf. Proc. 474 373

    [4]

    Huang H, Meng F B, Fan Z K, Li Z H, Fang X 2006 Acta Phys. Sin. 55 5344 (in Chinese) [黄华, 孟凡宝, 范植开, 李正红, 方向 2006 物理学报 55 5344]

    [5]

    Song W, Liu G Z, Lin Y Z, Shao H. 2008 High Power Laser and Particle Beams 20 1322 (in Chinese) [宋玮, 刘国治, 林郁正, 邵浩 2008 强激光与粒子束 20 1322]

    [6]

    Friedman M, Fernsler R, Slinker S, Hubbard R, Lampe M 1995 Phys. Rev. Lett. 75 1214

    [7]

    Friedman M, Serlin V, Lampe M, Hubbard R, Colombant D, Slinker S 1995 Phys. Rev. Lett. 74 322

    [8]

    Lampe M, Hubbard R F, Friedman M, Serlin V, Slinker S P, Fernsler R F, Colombant D 1994 Proc. SPIE 2154 49

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-31
  • 修回日期:  2012-07-02
  • 刊出日期:  2013-01-05

金属膜片和回流杆结构对大间隙速调管谐振腔高频特性的影响

  • 1. 国防科学技术大学光电科学与工程学院, 长沙 410073
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划资助的课题.

摘要: 利用模拟软件和数值计算方法,对感性加载大间隙速调管谐振腔的高频特性进行了分析, 结果表明:增加膜片数量对减弱间隙空间效应的贡献有限,而一旦加载感性回流支撑杆, 即使只填充4个膜片,已能基本消除空间电荷效应;由于回流杆的电感和谐振腔的固有电感可比较, 导致谐振频率相对提高达9%;与对谐振频率的影响相比,回流杆尺寸对谐振腔电场分布的影响要小得多; 而对于经过频率优化的谐振腔,回流杆尺寸对放大器工作特性的影响基本可以忽略. 应用以上结论设计出的感性加载大间隙速调管放大器,能稳定提取约1.13 GW的微波功率, 功率效率约38%.

English Abstract

参考文献 (8)

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