X波段50MW高功率速调管注波互作用系统的研究  

Research on the Beam-Wave Interaction System of an X-band 50MW High Power Klystron

作　　者：赵鼎[1] 张长青[1] 阮存军[1] 

机构地区：[1]中国科学院电子学研究所中国科学院高功率微波源与技术重点实验室,北京100190

出　　处：《微波学报》2012年第S2期404-407,共4页Journal of Microwaves

基　　金：国家自然科学基金(60801031)

摘　　要：高功率X波段速调管必须依靠高性能的注波互作用段来实现,互作用段的作用是使入射的连续电子注逐步转化为分离的群聚块,之后在通过输出腔的过程中,间隙电场使群聚块减速将电子的动能转化为微波能量向外输出。速调管的注波互作用段由一组性能参数各不相同的谐振腔组成,各腔的谐振频率、品质因数、特性阻抗以及沿轴线的分布位置等均对整管的效率、增益和输出功率有直接的影响。我们首先使用基于圆环模型的2.5维注波互作用程序通过反复优化找到了一组基本参数,随后在CST中建立了三维仿真模型对该结构进行了验算,实际计算表明在电子注电压和电流分别为440kV和350A时,速调管的输出功率大于50MW,所得结果满足设计要求。高功率X波段速调管必须依靠高性能的注波互作用段来实现,互作用段的作用是使入射的连续电子注逐步转化为分离的群聚块,之后在通过输出腔的过程中,间隙电场使群聚块减速将电子的动能转化为微波能量向外输出。速调管的注波互作用段由一组性能参数各不相同的谐振腔组成,各腔的谐振频率、品质因数、特性阻抗以及沿轴线的分布位置等均对整管的效率、增益和输出功率有直接的影响。我们首先使用基于圆环模型的2.5维注波互作用程序通过反复优化找到了一组基本参数,随后在CST中建立了三维仿真模型对该结构进行了验算,实际计算表明在电子注电压和电流分别为440kV和350A时,速调管的输出功率大于50MW,所得结果满足设计要求。

关 键 词：X波段 高功率 速调管 注波互作用 

分 类 号：TN122[电子电信—物理电子学]