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G波段扩展互作用速调管的理论分析与设计

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曾造金, 马乔生, 胡林林, 蒋艺, 胡鹏, 陈洪斌. 2019: G波段扩展互作用速调管的理论分析与设计, 物理学报, 68(15): 36-53. doi: 10.7498/aps.68.20190264
引用本文: 曾造金, 马乔生, 胡林林, 蒋艺, 胡鹏, 陈洪斌. 2019: G波段扩展互作用速调管的理论分析与设计, 物理学报, 68(15): 36-53. doi: 10.7498/aps.68.20190264
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Zeng Zao-Jin, Ma Qiao-Sheng, Hu Lin-Lin, Jiang Yi, Hu Peng, Chen Hong-Bin. 2019: Theoretical analysis and design of G-band extended interaction klystron amplifier, Acta Physica Sinica, 68(15): 36-53. doi: 10.7498/aps.68.20190264
Citation: Zeng Zao-Jin, Ma Qiao-Sheng, Hu Lin-Lin, Jiang Yi, Hu Peng, Chen Hong-Bin. 2019: Theoretical analysis and design of G-band extended interaction klystron amplifier, Acta Physica Sinica, 68(15): 36-53. doi: 10.7498/aps.68.20190264
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G波段扩展互作用速调管的理论分析与设计

  • 中国工程物理研究院应用电子学研究所,绵阳,621900

Theoretical analysis and design of G-band extended interaction klystron amplifier

  • 摘要: 扩展互作用速调管是一种在毫米波、亚毫米波频段具有广泛应用前景的电真空器件.本文基于运动学理论、感应电流定理和电荷守恒定律,推导一间隙到五间隙谐振腔的电子负载电导和电子负载电纳的表达式,分析了谐振腔间隙宽度、间隙数和间隙周期等参数对电子注与微波之间能量交换的影响和谐振腔谐振频率的影响.根据理论分析结果,采用三维电磁仿真软件设计了一款工作于G波段的扩展互作用速调管,仿真结果显示,当电子注电压为24 kV、电流为0.15 A、输入功率为200 mW、轴向引导磁感应强度为0.8 T时,在中心频率217.94 GHz处,输出功率为225.5 W,电子效率为6.26％,增益为30.5 dB,3 dB带宽约为470 MHz.
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出版历程

G波段扩展互作用速调管的理论分析与设计

  • 中国工程物理研究院应用电子学研究所,绵阳,621900

摘要: 扩展互作用速调管是一种在毫米波、亚毫米波频段具有广泛应用前景的电真空器件.本文基于运动学理论、感应电流定理和电荷守恒定律,推导一间隙到五间隙谐振腔的电子负载电导和电子负载电纳的表达式,分析了谐振腔间隙宽度、间隙数和间隙周期等参数对电子注与微波之间能量交换的影响和谐振腔谐振频率的影响.根据理论分析结果,采用三维电磁仿真软件设计了一款工作于G波段的扩展互作用速调管,仿真结果显示,当电子注电压为24 kV、电流为0.15 A、输入功率为200 mW、轴向引导磁感应强度为0.8 T时,在中心频率217.94 GHz处,输出功率为225.5 W,电子效率为6.26％,增益为30.5 dB,3 dB带宽约为470 MHz.

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