波段連續(xù)波500W螺旋線行波管

在一維場論注-波互作用理論的基礎(chǔ)上,引入磁場對角向速度的影響,建立了二維非線性返波注-波互作用理論,模擬返波振蕩.對不同空間電荷參量下起振長度的變化進行了小信號分析比較,結(jié)果與等效線路模型比較接近;對某8—18ghz行波管進行了實測比較,結(jié)果也比較一致.同時還研究了影響返波振蕩起振長度的因素,提出了該管的抑制返波振蕩方案.

該文對螺旋線行波管中的場進行了數(shù)值分析。研究表明數(shù)值求解時主從邊界條件的位置決定場傳播的方向,螺旋線旋轉(zhuǎn)方向決定場的旋轉(zhuǎn)變化方向。螺旋線外各類夾持桿和翼片對螺旋線內(nèi)部場分布影響很小,場基本隨貝塞爾函數(shù)分布,但耦合阻抗變化較大,這主要是由于場受螺旋線外結(jié)構(gòu)影響而影響功率分配。同時,對場的各次空間諧波的研究,特別是零次和負(fù)一次空間諧波,有利于準(zhǔn)確地求解各次空間諧波的耦合阻抗,對提高螺旋線行波管放大器和返波振蕩的大信號注波互作用計算的準(zhǔn)確性有重要的意義。

運用3d粒子模擬軟件magic分析了矩形螺旋線行波管(twt)的注-波互作用過程。模型設(shè)計了電導(dǎo)率線性漸變的電阻耦合器代替同軸輸入輸出結(jié)構(gòu)來減少反射,消除自激震蕩。仿真結(jié)果表明:矩形螺旋線twt模型能夠進行有效的注-波互作用,完全可以反映管內(nèi)互作用的非線性本質(zhì),證明了模型設(shè)計的合理性,并對影響注-波互作用的一些重要參量進行了討論。設(shè)計的x波段twt可達到的指標(biāo)為:工作頻率8～12ghz,輸出功率峰值達480w,3db帶寬為4ghz,電子效率為11.8%。

結(jié)合時域有限差分方法和粒子模擬方法,開發(fā)了螺旋線行波管的三維注-波互作用粒子模擬程序。從最基本的電磁場運動規(guī)律和力學(xué)規(guī)律出發(fā),利用高速計算機直接求解完整的麥克斯韋方程組和洛倫茲方程,完成了對c波段螺旋線行波管的注-波互作用的模擬計算,得到了電子的相位和空間分布以及管子的功率、增益等電性能參量,驗證了程序的正確性,為后期優(yōu)化和設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

為抑制回旋行波管的自激振蕩和增加回旋行波管帶寬,俄羅斯g.denisov等人提出一種新型回旋行波管結(jié)構(gòu)——螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管。通過螺旋波紋波導(dǎo)的特殊結(jié)構(gòu)使通過波導(dǎo)的兩種模式發(fā)生耦合,耦合出一種新的工作模式,從而改變色散特性,達到抑制自激振蕩和增加帶寬的目的。通過螺旋波紋波導(dǎo)的色散方程,分析其色散曲線,從而分析螺旋波紋波導(dǎo)作為回旋行波管高頻系統(tǒng)的優(yōu)勢。

介紹了張力控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和控制算法的研究。首先進行了張力執(zhí)行元件的選擇,設(shè)計了張力檢測裝置,然后確立數(shù)學(xué)模型,采用增量式數(shù)字pid控制器,設(shè)計了張力控制器。通過仿真證明能較好地滿足預(yù)期的控制要求。

通過對螺旋帶行波管帶上表面電流的chebyshev展開,得出了色散關(guān)系,求出了電場分量和磁場分量的表達式,進而求得了耦合阻抗和耦合磁導(dǎo)納。計算并分析了一個典型結(jié)構(gòu)的縱向電磁場分量,由這些分量得出的耦合阻抗與chernin等的結(jié)果有很好的一致性,說明了電場表達式的有效性。場表達式可應(yīng)用于3維行波管cad的程序編寫,耦合磁導(dǎo)納的計算程序更是行波管cad不可缺少的部分。

非線性理論是一種以駐波互作用過程為對象的大信號理論,它能準(zhǔn)確地反應(yīng)電子與波的互作用過程,計算輸出功率、效率等其他非線性理論問題。采用非線性理論中的自洽非線性理論和耦合波理論對螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管進行研究,結(jié)和電子運動方程和互作用方程,反映電子運動和場的激勵相互演變過程。

應(yīng)用ansys有限元軟件對ku波段螺旋線行波管慢波結(jié)構(gòu)部分進行了熱分析研究,通過考慮3種不同的支撐桿材料和形狀,以及是否考慮接觸熱阻情況下的模擬結(jié)果的比較,提出了慢波結(jié)構(gòu)部分具有良好熱傳導(dǎo)能力,以確保在更低的溫度下穩(wěn)定工作的簡單優(yōu)化方案。

對螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管的冷腔色散特性進行了研究,通過理論分析和數(shù)值計算,得到了螺旋波紋波導(dǎo)的冷腔色散方程和色散曲線,并分析了幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對其色散特性的影響。同時利用三維電磁仿真軟件hfss對螺旋波紋波導(dǎo)進行建模和計算。

從波導(dǎo)的等效邊界條件出發(fā),結(jié)合波導(dǎo)的激發(fā)方程組,通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)說明了螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管的模式耦合機制。te1,1模會在螺旋波紋波導(dǎo)中耦合出te_2,1模,并且通過計算說明te_2,1模主要和te1,1模的空間-1次諧波發(fā)生耦合。

螺旋波紋波導(dǎo)的特殊結(jié)構(gòu)使te11和te21相互耦合,其色散特性相對于圓波導(dǎo)發(fā)生了極大的改變,使電磁波能夠在寬頻帶內(nèi)與電子注耦合,因此需要對其色散特性進行研究。通過理論分析和數(shù)值計算,得到了螺旋波紋波導(dǎo)的行波模式、返波模式的色散方程和色散曲線,著重分析了不同螺紋深度和螺紋周期對螺旋波紋波導(dǎo)行波模式色散特性和模式耦合的影響。研究表明,當(dāng)螺紋深度變大時,螺旋波紋波導(dǎo)中的工作模式與非工作模式分離程度變大,對克服模式競爭比較有利;當(dāng)螺紋周期變小時,工作模式1的線性變差,線性區(qū)域變得很窄,限制了螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管增益的提高。

三折螺旋波紋波導(dǎo)使te11模和te21模相互耦合,其色散曲線能夠在寬頻帶內(nèi)與電子回旋共振,因此需要對色散方程進行研究。提出了適合工程實用的行波模式和返波模式的色散方程,并對方程中的耦合系數(shù)進行了簡化,誤差在1%左右。利用cst軟件的vba語言對螺旋波紋波導(dǎo)進行建模和計算,根據(jù)模擬得到的傳輸特性曲線的特點,提出一種模擬方法,將模擬與理論計算得到的色散曲線作對比,誤差在5%左右。

連續(xù)光纖激光器使用手冊 連續(xù)光纖激光器 使用說明書 武漢銳科光纖激光器技術(shù)有限責(zé)任公司 連續(xù)光纖激光器使用手冊 安全信息 在使用該產(chǎn)品之前，請先閱讀和了解這份用戶手冊并熟悉我們?yōu)槟峁┑男畔ⅰ?這份用戶手冊提供了重要的產(chǎn)品操作，安全以及其他信息給您以及所有將來的用戶作 參考。為了確保操作安全和產(chǎn)品的最佳性能，請遵循以下注意和警告事項以及該手冊 的其他信息去操作。 連續(xù)光纖激光器是iv級的激光產(chǎn)品。在接入交流電源前，要確保連接是正確的 220vac的電源，錯誤連接電源，將會損壞激光器。 請確保使用帶有可靠接地以及過流保護裝置的交流電源。使用時務(wù)必保證激光器 的可靠接地，以避免可能產(chǎn)生的人身傷害。 該激光器在1080nm波長范圍內(nèi)發(fā)出超過500瓦的激光輻射。避免眼睛和皮膚接 觸到光輸出端直接發(fā)出或散射出來的輻射。 不要打開激光器，因為沒有可供用戶使用的產(chǎn)品零件或配件。所有保

500W雙管正激變換器原理圖

本文主要介紹了螺旋線焊接結(jié)構(gòu)在x波段大功率螺旋線脈沖行波管中應(yīng)用的必要性及實現(xiàn)方案,給出了采用焊接結(jié)構(gòu)的螺旋線行波管慢波系統(tǒng)的熱仿真數(shù)據(jù)。整管試驗結(jié)果表明,在與600w行波管相同的傳導(dǎo)冷卻的條件下輸出功率能力大幅度提高,獲得了大于900w的平均功率。

給出了螺旋波紋壁圓柱波導(dǎo)回旋行波放大器非線性模擬中,處理偏模的初值問題和計算精度瞬時監(jiān)測問題兩項關(guān)鍵技術(shù)。采用這些技術(shù)編制的程序所得到的數(shù)值計算結(jié)果與denisov等人實驗觀測值符合得很好。在此基礎(chǔ)上,對電子束速度離散、螺旋開槽周期和開槽深度對效率的影響,進行了非線性模擬研究。結(jié)果表明:螺旋波紋壁圓柱波導(dǎo)回旋行波放大器效率對電子束速度離散不敏感,而對螺旋波紋開槽周期和開槽深度的依賴性較強;通過參數(shù)優(yōu)化可望把目前實驗的效率水平提高到25.6%。

研制出頻帶覆蓋k波段、輸出功率分別為60w、120w兩種行波管產(chǎn)品,同時在這兩種產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進行部分設(shè)計改進,研制出k波段帶寬1ghz,飽和輸出功率250w通訊用的行波管。60w/120w行波管采用傳導(dǎo)冷卻方式,二者具有相同的外形結(jié)構(gòu)及工作電壓。該系列行波管采用兩級降壓收集極,其全頻帶效率達到30%附近。250w通信用行波管在前兩種管型的基礎(chǔ)上采用小型化的結(jié)構(gòu),有效地減小行波管的體積與重量,同時采用三級降壓收集極,其總效率達到40%以上。

本文介紹了國內(nèi)外q波段螺旋線行波管研究進展,給出了作者在q波段螺旋線行波管設(shè)計和性能測試結(jié)果。電子槍采用皮爾斯型電子槍,高頻采用螺旋線結(jié)構(gòu),為了提高行波管效率,采用四級降壓收集極。測試結(jié)果表明在工作頻帶內(nèi)連續(xù)波飽和輸出功率超過30w,總效率超過21%,行波管動態(tài)流通率超過98%,飽和增益超過了45.5db。

螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管與采用圓波導(dǎo)的回旋行波管相比,有較大的帶寬。介紹了它的線性注波互作用理論,并用該理論計算了不同的磁場與波導(dǎo)表面微擾幅度對ka波段螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管線性增益的影響。計算結(jié)果與已報道的實驗結(jié)果基本符合,說明該理論可以初步確定螺旋波紋波導(dǎo)回旋行波管的各項參數(shù)。

ka波段大功率螺旋線行波管在雷達、電子對抗及通信等電子裝備中發(fā)揮著日益重要的作用.本文初步設(shè)計了一種ka波段1kw螺旋線脈沖行波管的高頻結(jié)構(gòu).工作電壓18.5kv、工作電流380ma,工作帶寬6ghz功率1.1kw,電子效率15％,飽和增益40db.針對大功率螺旋線行波管中極易出現(xiàn)的返波振蕩現(xiàn)象,通過合理設(shè)計衰減器的大小和位置,螺旋線的尺寸分布,有效地抑制了返波振蕩出現(xiàn)的概率.

通過模擬計算,分析螺旋線內(nèi)徑和螺距變化對色散和耦合阻抗的影響,優(yōu)化慢波結(jié)構(gòu),初步設(shè)計了ku波段螺旋線行波管慢波結(jié)構(gòu)。模擬行波管輸入輸出結(jié)構(gòu),得到輸入端反射系數(shù)小于-19db,電壓駐波比小于1.24。電子聚焦系統(tǒng)采用周期永磁聚焦,磁場周期為8.5mm,計算得到磁場峰值為0.17t。為提高注波互作用效率,采用具有動態(tài)速度漸變特性的慢波結(jié)構(gòu),使得電子注與高頻場有足夠的互作用時間,從而保證電子不斷地將能量交給高頻場。運用三維pic粒子模擬軟件分析行波管的注波互作用,得到在12.5~16ghz頻率范圍內(nèi)輸出功率大于88.7w,電子效率大于14.8%,增益大于34.6db。