Ka波段带状注相对论速调管模拟研究  

Simulation of Ka-band sheet beam relativistic klystron amplifier

作　　者：赵欲聪 宫玉彬[1] 黄华[2] 刘振帮[2] 

机构地区：[1]电子科技大学物理电子学院微波电真空国家级重点实验室,成都610054 [2]中国工程物理研究院应用电子学研究所高功率微波技术重点实验室,四川绵阳621900

出　　处：《强激光与粒子束》2014年第1期179-184,共6页High Power Laser and Particle Beams

基　　金：国家高技术发展计划项目;国家杰出青年科学基金项目(61125103);重点实验室基金项目(9140c050102120c0516)

摘　　要：利用三维电磁场与粒子模拟软件对Ka波段带状注相对论速调管放大器进行了分析设计和模拟计算。通过对谐振腔本征模的计算确定了腔体的冷腔高频特性,采用三维粒子模拟软件(PIC)模拟分析速调管各腔及整管的束波互作用过程。模拟结果表明:在带状电子注电压500kV、束流1kA、宽高比40∶1,注入微波功率1.94kW和均匀聚焦磁场0.8T的条件下,获得的输出微波功率达到142MW,频率40GHz,效率28.4%,增益约48.6dB。The high frequency characteristics and beam-wave interaction system with four cavities in the Ka-band sheet beam relativistic klystron amplifier were simulated with three-dimension electromagnetic codes.The simulation results show that for a 500 kV,1 kA,40 ∶ 1 aspect ratio sheet beam and 1.94 kW input power with 0.8 T leading magnetic field,the sheet beam klystron is capable of generating an output power higher than 142 MW at 40 GHz with a gain of 48.6 dB and a maximum efficiency of 28.4％ at a frequency of 40 GHz.

关 键 词：相对论速调管 带状注 粒子模拟 KA波段 

分 类 号：TN62[电子电信—电路与系统]