1 中国科学院电子学研究所 高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
建立了大轨道电子注回旋行波放大器的非线性理论,并考虑了电子注偏心时的情况.利用该理论分别研究了大轨道电子注偏心对工作模式和返波振荡模式的影响.结果表明,对于工作模式,偏心导致放大器的平均单位长度增益下降,而对于返波振荡模式来说,偏心导致了可能存在的振荡模式发生变化,使得大轨道电子注偏心时的模式竞争更加复杂.
大轨道电子注 非线性理论 电子注偏心 回旋返波振荡 large-orbit electron beam nonlinear theory misaligned electron beam gyro-backward wave oscillation
北京真空电子技术研究所, 微波电真空器件国家重点实验室, 北京 100015
根据固态器件的发展和返波振荡抑制的特点,针对kW级mm波螺旋线行波管设计了低增益高频结构,通过切断、螺距渐变和添加衰减器的方式对返波振荡进行了抑制。通过微波仿真软件对其色散特性、耦合阻抗特性进行了模拟计算；通过三维大信号注波互作用计算软件进行了注波互作用计算与优化,并使用粒子模拟（PIC）软件进行了计算。结果显示,在频带29~31 GHz范围内,输出功率达到1002 W,增益大于21 dB,电子效率大于16.8%,返波振荡得到抑制。
kW级 mm波 螺旋线 行波管 返波振荡 kilowatt millimeter wave helix traveling wave tube backward wave oscillation 强激光与粒子束
2015, 27(12): 123005
1 中国科学院 电子学研究所, 高功率微波源与技术重点实验室, 北京 1001902
2 中国科学院大学, 电子电气与通信工程学院, 北京 100049
通过使用多目标遗传算法对回旋行波放大器加载分布式损耗的电阻率和厚度参数进行优化，得出了两个参数的最佳组合值：损耗层厚度0.116 mm，电阻率为铜的77 882倍，此时放大器达到最大增益15.9 dB。并且通过单目标遗传算法对该值的准确性进行了验证，使得放大器在有效抑制回旋返波振荡的同时实现了增益的最大化。
多目标遗传算法 回旋行波放大器 分布式损耗 回旋返波振荡 multi-objective genetic algorithm gyrotron traveling wave amplifier distributed-loss circuit gyrotron backward wave oscillation 强激光与粒子束
2015, 27(9): 093004
1 北方工业大学 信息工程学院， 北京 100144
2 中国电子科技集团公司 第29研究所， 成都 610036
3 中国科学院 电子学研究所, 北京 100190
基于回旋行波放大器的线性理论和反射边界条件，建立了渐变输出端存在反射时回旋行波放大器模型，分析了TE01圆电模基波回旋行波放大器输出端反射对其增益、返波起振长度、返波起振电流和返波起振频率的影响。结果表明，随着反射增强，线性增益降低，返波起振长度和起振电流减小，返波起振频率的变化较小；反射增强将在一定程度内影响放大器的稳定性。
回旋行波放大器 回旋返波振荡 反射系数 注-波互作用 起振条件 gyro-TWA gyro-backward wave oscillation reflection coefficient beam-wave interaction starting conditions
中国科学院电子学所微波器件中心,北京,100080
绝对不稳定性是制约回旋行波管性能的主要因素之一.通过回旋行波管色散方程,详细分析了W波段基波回旋行波管绝对不稳定性的形成和特征,提出了采用多段损耗波导来抑制绝对不稳定性的方法.分析表明,绝对不稳定性的起振存在一定阈值,起振电流对电子注参数和电路参数极其敏感,确定起振电流是稳定器件工作的前提条件.通过PIC模拟,给出了采用无损耗波导结构,且工作电流为25A和10A条件下的放大器频谱图和功率图,结果表明绝对不稳定性的出现与否主要由工作电流是否超过起振的阈值电流决定,损耗波导是抑制绝对不稳定性的有效手段.
回旋行波管 回旋返波振荡 绝对不稳定性 起振电流 Gyro-traveling-wave tube Gyro-backward wave oscillation Absolute instability Threshold current 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1865
1 电子科技大学,物理电子学院,大功率微波国家重点实验室,四川,成都,610054
2 四川大学,应用物理系,四川,成都,610065
在2维小信号模型的基础上,分析了均匀和周期永久聚焦磁场对抑制返波自激振荡的影响.研究结果表明:改变聚焦磁场的幅值或周期来增加起振长度是可能的, 而且不会改变基波的互作用条件.与此同时,对起振长度、初始非同步速度参量随皮尔斯增益参量、空间电荷参量、损耗参量等的变化,以及在超宽带行波管中当存在两个或多个角向非对称空间谐波时,起振长度、初始非同步速度参量随周期永久聚焦磁场的变化进行了研究.优化设计聚焦磁场、电子注和螺旋线慢波系统的参量可以对螺旋线行波管的稳定性分析提供必要的依据.
螺旋线行波管 返波自激振荡 起振长度 聚焦磁场 Helix traveling wave tube Backward-wave oscillation Start oscillation length Focusing magnetic field
