收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无导引磁场X波段Cerenkov型高功率微波振荡器研究

郭力铭  
【摘要】:随着高功率微波(HPM)技术的不断发展,要求HPM产生器件向着紧凑化、实用化的方向发展。无导引磁场Cerenkov型高功率微波振荡器可以通过优化设计器件结构与结构参数,在较高功率输出与较高功率效率下,实现器件小型化。然而,目前对该类型器件的研究还主要集中在频率较低的L、S、C等波段,因此,本文提出了一种X波段无导引磁场Cerenkov型高功率微波振荡器结构,并通过物理分析和粒子模拟方法对该器件进行了研究。本文的研究内容包括以下几个方面:首先,通过对无导引磁场Cerenkov型器件的分析,提出了一种X波段该类型器件结构,阐述了器件的工作原理,并对器件的相关问题进行了物理分析。分析了无导引磁场条件下环形电子束的传输特性,分别研究了内、外层电子的传输规律,利用约束阴极结构对电子束的径向扩散进行一定的抑制。对慢波结构的色散方程进行了推导,利用计算程序数值求解了色散曲线,并分析了慢波结构中不同模式下的电场分布。分析了器件中锥形收集极对电子束的收集作用,讨论了利用锥形收集极使慢波结构作用区输出的TM01模微波转化为TEM模的作用。其次,利用2.5维粒子模拟软件对所提出的器件进行了粒子模拟研究。给出了基本物理模型与典型模拟结果。在此基础上,研究了慢波结构周期数、波纹深度、收集极、阴极约束部分等结构参数与二极管电压、电子束流等运行参数对器件性能的影响。在基本模型的基础上引入了一种阴极聚束结构,分析了其对电子束的聚焦作用;通过对器件结构与结构参数的优化,在二极管电压为620kV、电子束流为9kA的条件下,模拟得到了功率为1.9GW、频率为9.1GHz、模式为TEM模的微波输出,器件功率效率为34%。结合粒子模拟结果对慢波结构内的束波作用机制进行了分析,首先研究了轴向束波作用机制,其次对本器件所具有的一种径向束波作用机制进行了初步研究,结合粒子模拟图像与物理分析证明了这种径向束波作用机制的存在,并讨论了该机制对器件性能的影响。最后,对器件进行了实验设计。利用高频场模拟软件对微波辐射部件包括支撑杆、模式转换器与天线部分进行了研究,并完成了实验装置的设计与加工。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黄珊;;全国第七届高功率微波学术研讨会召开[J];强激光与粒子束;2008年09期
2 王涛;;2012“高功率微波技术研究进展”全国博士生学术论坛在国防科学技术大学成功举办[J];强激光与粒子束;2012年12期
3 刘静月,黄文华,方进勇,宋志敏,刘国治;高功率微波大气击穿的光学诊断[J];强激光与粒子束;2000年03期
4 段耀勇,陈雨生;高功率微波脉冲大气击穿及其对能量传输的影响[J];微波学报;2000年03期
5 林竞羽,侯德亭;高功率微波技术发展概述[J];航天电子对抗;2003年04期
6 罗勇,李宏福;高功率微波的需求及发展[J];真空电子技术;2004年01期
7 戴大富;高功率微波的发展与现状[J];真空电子技术;2004年05期
8 何友文;高功率微波激励的等离子体效应的概述[J];电波科学学报;2005年03期
9 傅文杰;鄢扬;;高功率微波在等离子体填充波导中的传播特性[J];强激光与粒子束;2005年12期
10 王聪敏;张博;;高功率微波对电子设备的影响分析[J];航天电子对抗;2007年05期
11 王磐;牛忠霞;;高功率微波大气击穿阈值分析[J];现代雷达;2008年05期
12 王茜;苏党帅;焦晓静;张得玺;;几种高功率微波介质窗材料的研究综述[J];材料导报;2009年S1期
13 王康懿;;第八届全国高功率微波学术研讨会在银川召开[J];强激光与粒子束;2011年07期
14 邓朝平;张思卿;侯德亭;王利萍;彭强;;不同波形高功率微波大气击穿研究[J];信息工程大学学报;2012年04期
15 赵刚;闫二艳;陈朝阳;钟龙权;;高功率微波大气击穿阈值分析及实验[J];强激光与粒子束;2013年S1期
16 朱四桃;王俊杰;关锦清;周金山;易超龙;郑磊;陈昌华;谢晋;;小型超宽谱高功率微波辐射系统[J];强激光与粒子束;2013年08期
17 杨会军;李文魁;李锋;;高功率微波及其效应研究进展综述[J];航天电子对抗;2013年03期
18 周前红;董志伟;;垂直相交高功率微波大气击穿的理论研究[J];物理学报;2013年20期
19 D.E.彼得森;张鸿良;;采用以水为主的冷却剂冷却高功率微波管[J];国外舰船技术.雷达与对抗;1983年06期
20 赵玉洁;;高功率微波定向能量武器[J];无线电工程;1992年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 袁忠才;时家明;;高功率微波脉冲与等离子体相互作用的理论研究和数值模拟[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年
2 王艳;马弘舸;孟凡宝;蔡武川;李科;曹学军;陈冀;赵刚;;计算机系统高功率微波效应[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
3 周坦然;罗勇;吴蕾蕾;;用于高功率微波测量的小孔耦合的研究[A];四川省电子学会高能电子学专业委员会第四届学术交流会论文集[C];2005年
4 唐涛;廖成;赵朋程;;高功率微波大气击穿条件下的频谱数值分析[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
5 薛谦忠;刘濮鲲;;HPM在大气的传输问题研究及应用[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2001年
6 舒挺;习锋;李继健;;高功率微波的远场测量[A];第六届全国激光科学技术青年学术交流会论文集[C];2001年
7 刘国治;;高功率微波技术研究进展及发展趋势浅析[A];第三届全国加速器技术学术交流会论文摘要集[C];2007年
8 钟哲夫;李浩;;高功率微波输出窗的介质物理光学分析[A];四川省电子学会高能电子学专业委员会第四届学术交流会论文集[C];2005年
9 周前红;董志伟;;两束高功率微波相交区域大气击穿的理论研究[A];第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会会议摘要集[C];2013年
10 杨一明;朱占平;曾继来;钱宝良;;高功率微波与电子系统电路单元相互作用的理论分析[A];第三届全国粒子加速器技术学术交流会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 赵朋程;高功率微波大气传播问题的混合模型研究[D];西南交通大学;2014年
2 唐涛;高功率微波大气传播非线性问题的数值研究[D];西南交通大学;2011年
3 杨丹;高功率微波脉冲的耦合与传播研究[D];西南交通大学;2005年
4 张强;高功率微波多管合成双波段辐射系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
5 秋实;高功率微波窗口击穿及馈源技术[D];西安电子科技大学;2010年
6 李国林;高功率微波多路耦合输出的研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 张政权;新型能量变换与控制技术在高功率微波系统中的应用研究[D];西南交通大学;2012年
8 袁成卫;新型高功率微波共轴模式转换器及模式转换天线研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 牛新建;高功率微波传输线及模式变换研究[D];电子科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋子贤;基于RCM的混沌腔体电磁耦合特性的研究[D];华北电力大学;2015年
2 李欢丽;波导等离子体限幅器设计方法研究[D];西安电子科技大学;2014年
3 张恒;高功率微波器件全局优化算法及应用[D];华北电力大学(北京);2016年
4 郭力铭;无导引磁场X波段Cerenkov型高功率微波振荡器研究[D];国防科学技术大学;2014年
5 余龙舟;基于漏波波导的L波段高功率微波天线设计[D];国防科学技术大学;2014年
6 刁振河;高功率微波防护的相关问题研究[D];国防科学技术大学;2006年
7 曾继来;计算机的高功率微波效应研究[D];国防科学技术大学;2007年
8 李瀚宇;高功率微波混合模式辐射特性研究[D];中国工程物理研究院;2006年
9 张海伟;射频电路抗高功率微波关键技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
10 陈依军;高功率微波器件及热效应分析软件设计[D];四川大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 李新;无影利剑——高功率微波[N];科技日报;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978