搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

扇形腔旭日型磁控管结构的理论分析与数字模拟

史迪夫 王弘刚 李伟 钱宝良

引用本文:
Citation:

扇形腔旭日型磁控管结构的理论分析与数字模拟

史迪夫, 王弘刚, 李伟, 钱宝良

Theoretical analysis and numerical simulation of rising sun magnetron with sector cavities

Shi Di-Fu, Wang Hong-Gang, Li Wei, Qian Bao-Liang
PDF
导出引用
  • 利用场分析法推导了扇形腔旭日型磁控管的色散关系, 通过CST模拟软件验证了理论推导的正确性, 分析了扇形腔旭日型磁控管的各项结构参数对π 模截止频率和模式分隔度的影响. 研究表明: 色散关系的理论值与模拟值之间的最大相对误差不到3%, π 模截止频率的理论值与模拟值之间的最大相对误差不到1%; π 模截止频率fπc与阴极半径Rc, 阳极半径Ra, 大腔张角2θ1成正比关系, 与小腔半径Rd0, 大腔半径Rd1, 小腔张角2θ0成反比关系, 这一定性结论与同腔型磁控管的定性结论并不完全一致; 在径向比较上, 结构参数对频率的影响由大到小依次为: 阳极半径, 大腔半径, 小腔半径和阴极半径; 在角向比较上, 大腔张角对频率的影响较大, 小腔张角对频率的影响较小; 另外, 模式分隔度γ 与大腔半径Rd1成正比关系, 与阴极半径Rc, 小腔半径Rd0, 小腔张角2θ0成反比关系, 随阳极半径Ra或大腔张角2θ1的增大先增大后减小.
    Field analysis method is used to deduce the dispersion relation of rising-sun magnetron with sector cavities, which is proved correct by the high frequency field analysis software, and the influence of each structure parameter of the magnetron on the cutoff frequency of π mode and the mode isolation is investigated. The results show that the relative errors between the theoretical values and the simulation values of the dispersion relation are less than 3%, and the relative errors between the theoretical and simulation cutoff frequencies of π mode are less than 1%. Cutoff frequency of π mode is in direct proportion to the cathode radius Rc, anode radius Ra and big cavity angle 2θ1, but in inverse proportion to small cavity radius Rd0, big cavity radius Rd1 and small cavity angle 2θ0. However, these qualitative relationships are not entirely consistent with those of the same cavity magnetron. In radial orientation, the structure parameters, the influence of which on frequency is sorted in descending order, are as follows: anode radius, big cavity radius, small cavity radius and cathode radius. In angular orientation, the influence of big cavity angle on frequency is greater than that of small cavity angle. In addition, mode isolation γ is in direct proportion to big cavity radius Rd1, but in inverse proportion to cathode radius Rc, small cavity radius Rd0, and small cavity angle 2θ0, and it increases first and then decreases with the increase in anode radius Ra or big cavity angle 2θ1.
    • 基金项目: 国家高技术发展计划项目资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National High Technology Research and Development Program of China.
    [1]

    Li W 2011 Ph. D. Dissertation (Changsha: National University of Defense Technology) (in Chinese) [李伟 2011 博士学位论文 (长沙: 国防科学技术大学)]

    [2]

    James B, John A S, Edl S 2008 High Power Microwaves (Beijing: National Defense Industry Press) (in Chinese) [James B, John A S, Edl S 2008 高功率微波 (北京: 国防工业出版社)]

    [3]

    Wang W X 2005 Microwave Engineering Technology (Beijing: National Defence Industry Press) (in Chinese) [王文祥 2005 微波工程技术 (北京: 国防工业出版社)]

    [4]

    Deng X L 2010 M. S. Dissertation (Changsha: National University of Defense Technology) (in Chinese) [邓小龙 2010 硕士学位论文 (长沙: 国防科学技术大学)]

    [5]

    Fan Y W, Liu J, Zhong H H, Shu T, Li Z Q 2009 J. Appl. Phys. 105 083310

    [6]

    Norman M K, Willis E L 1948 J. Appl. Phys. 19 166

    [7]

    Li T M 2005 Ph. D. Dissertation (Chengdu: University of Electronic Science and Technology of China) (in Chinese) [李天明 2005 博士学位论文 (成都: 电子科技大学)]

    [8]

    Li W, Liu Y G 2012 Acta Phys. Sin. 61 021103 (in Chinese) [李伟, 刘永贵 2012 物理学报 61 021103]

    [9]

    Zhao L 2007 M. S. Dissertation (Changsha: National University of Defense Technology) (in Chinese) [赵林 2007 硕士学位论文 (长沙: 国防科学技术大学)]

    [10]

    Shi D F, Wang H G, Du G X, Li W 2013 High Power Laser and Particle Beams 25 0087 (in Chinese) [史迪夫, 王弘刚, 杜广星, 李伟 2013 强激光与粒子束 25 0087]

  • [1]

    Li W 2011 Ph. D. Dissertation (Changsha: National University of Defense Technology) (in Chinese) [李伟 2011 博士学位论文 (长沙: 国防科学技术大学)]

    [2]

    James B, John A S, Edl S 2008 High Power Microwaves (Beijing: National Defense Industry Press) (in Chinese) [James B, John A S, Edl S 2008 高功率微波 (北京: 国防工业出版社)]

    [3]

    Wang W X 2005 Microwave Engineering Technology (Beijing: National Defence Industry Press) (in Chinese) [王文祥 2005 微波工程技术 (北京: 国防工业出版社)]

    [4]

    Deng X L 2010 M. S. Dissertation (Changsha: National University of Defense Technology) (in Chinese) [邓小龙 2010 硕士学位论文 (长沙: 国防科学技术大学)]

    [5]

    Fan Y W, Liu J, Zhong H H, Shu T, Li Z Q 2009 J. Appl. Phys. 105 083310

    [6]

    Norman M K, Willis E L 1948 J. Appl. Phys. 19 166

    [7]

    Li T M 2005 Ph. D. Dissertation (Chengdu: University of Electronic Science and Technology of China) (in Chinese) [李天明 2005 博士学位论文 (成都: 电子科技大学)]

    [8]

    Li W, Liu Y G 2012 Acta Phys. Sin. 61 021103 (in Chinese) [李伟, 刘永贵 2012 物理学报 61 021103]

    [9]

    Zhao L 2007 M. S. Dissertation (Changsha: National University of Defense Technology) (in Chinese) [赵林 2007 硕士学位论文 (长沙: 国防科学技术大学)]

    [10]

    Shi D F, Wang H G, Du G X, Li W 2013 High Power Laser and Particle Beams 25 0087 (in Chinese) [史迪夫, 王弘刚, 杜广星, 李伟 2013 强激光与粒子束 25 0087]

  • [1] 钱黎明, 孙梦然, 郑改革. α相三氧化钼中各向异性双曲声子极化激元的耦合性质. 物理学报, 2023, 72(7): 077101. doi: 10.7498/aps.72.20222144
    [2] 顾梓恒, 臧强, 郑改革. 外尔半金属调制的范德瓦耳斯声子极化激元色散性质. 物理学报, 2023, 72(19): 197102. doi: 10.7498/aps.72.20230167
    [3] 杨温渊, 董烨, 孙会芳, 杨郁林, 董志伟. 超宽带等离子体相对论微波噪声放大器的物理分析和数值模拟. 物理学报, 2023, 72(5): 058401. doi: 10.7498/aps.72.20222061
    [4] 苏瑞霞, 黄霞, 郑志刚. 耦合Frenkel-Kontorova双链的格波解及其色散关系. 物理学报, 2022, 71(15): 154401. doi: 10.7498/aps.71.20212362
    [5] 李文秋, 赵斌, 王刚, 相东. 螺旋波等离子体中螺旋波与Trivelpiece-Gould波模式耦合及线性能量沉积特性参量分析. 物理学报, 2020, 69(11): 115201. doi: 10.7498/aps.69.20200062
    [6] 李文秋, 王刚, 苏小保. 非磁化冷等离子体柱中的模式辐射特性分析. 物理学报, 2017, 66(5): 055201. doi: 10.7498/aps.66.055201
    [7] 季曾超, 陈仕修, 高深, 陈俊, 田微. 真空二极管辐射微波的机理分析. 物理学报, 2016, 65(14): 145202. doi: 10.7498/aps.65.145202
    [8] 肖佳, 徐大海, 伊珍, 谷文举. 三机械薄膜腔光力系统相互作用的研究. 物理学报, 2016, 65(12): 124202. doi: 10.7498/aps.65.124202
    [9] 任益充, 范洪义. 不变本征算符方法求解含不同在位势的一维双原子链的色散关系. 物理学报, 2013, 62(15): 156301. doi: 10.7498/aps.62.156301
    [10] 王冠宇, 宋建军, 张鹤鸣, 胡辉勇, 马建立, 王晓艳. 单轴应变Si导带色散关系解析模型. 物理学报, 2012, 61(9): 097103. doi: 10.7498/aps.61.097103
    [11] 刘三秋, 国洪梅. 极端相对论快电子分布等离子体中横振荡色散关系. 物理学报, 2011, 60(5): 055203. doi: 10.7498/aps.60.055203
    [12] 刘炳灿, 逯志欣, 于丽. 金属和Kerr非线性介质界面上表面等离子体激元的色散关系. 物理学报, 2010, 59(2): 1180-1184. doi: 10.7498/aps.59.1180
    [13] 季沛勇, 鲁楠, 祝俊. 量子等离子体中波的色散关系以及朗道阻尼. 物理学报, 2009, 58(11): 7473-7478. doi: 10.7498/aps.58.7473
    [14] 宋建军, 张鹤鸣, 戴显英, 胡辉勇, 宣荣喜. 应变Si价带色散关系模型. 物理学报, 2008, 57(11): 7228-7232. doi: 10.7498/aps.57.7228
    [15] 王 亮, 曹金祥, 王 艳, 牛田野, 王 舸, 朱 颖. 电磁脉冲在实验室等离子体中传播时间的实验研究. 物理学报, 2007, 56(3): 1429-1433. doi: 10.7498/aps.56.1429
    [16] 李海洋, 张冶文, 王蓬春, 李贵泉. 基于谐振结构的左右手传输线的奇异传输性质. 物理学报, 2007, 56(11): 6480-6485. doi: 10.7498/aps.56.6480
    [17] 赵国伟, 徐跃民, 陈 诚. 等离子体天线色散关系和辐射场数值计算. 物理学报, 2007, 56(9): 5298-5303. doi: 10.7498/aps.56.5298
    [18] 魏新华, 周国成, 曹晋滨, 李柳元. 无碰撞电流片低频电磁模不稳定性:MHD模型. 物理学报, 2005, 54(7): 3228-3235. doi: 10.7498/aps.54.3228
    [19] 谢鸿全, 刘濮鲲, 李承跃, 鄢 扬, 刘盛纲. 等离子体填充波纹波导中低频模式特性分析. 物理学报, 2004, 53(9): 3114-3118. doi: 10.7498/aps.53.3114
    [20] 范植开, 刘庆想. 谐振腔链色散关系及场分布的解析研究. 物理学报, 2000, 49(7): 1249-1255. doi: 10.7498/aps.49.1249
计量
  • 文章访问数:  5332
  • PDF下载量:  433
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-25
  • 修回日期:  2013-03-27
  • 刊出日期:  2013-08-05

/

返回文章
返回