下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、8mm三次谐波潘尼管的理论设计与粒子模拟分析 潘尼管是利用电子在高频构造中的位置选择机制实现注波净能量交换的回旋器件,具有高效率与低磁场的显著特点。本文在简述其基本原理的根底上,研究了其设计理论与方法,开展了相应的数值计算,设计了一只8 mm波段三次回旋谐波潘尼管:采用4开槽渐变到圆波导的开放式谐振腔高频构造,2工作模式,束电压43.5 kV,束电流1.45 A,最后采用3D-PIC模拟软件开展验证、优化。模拟结果显示,该器件可获得37.8 kW平均输出功率,器件效率可到达60%,展示了其作为高效永磁包装器件的良好应用前景。 近年来, 毫米波与亚毫米波在雷达、通信、电子战、波束武器与新能源研发
2、等多个领域获得了越来越广泛的应用, 迫切需要一类新型的毫米波、亚毫米波源 1 : 一方面, 要求它的功率比常规的返波管、分布互作用腔速调管(EIO, EIA) 等大得多; 另一方面, 又要求其体积、重量、电压, 尤其是所需的磁场和工作准备时间比普通的回旋管小, 以便适应多种实际应用的要求。具有永磁包装前景的高次回旋谐波器件因满足这一要求而受到广泛的关注, 其中潘尼管是最重要的候选者之一 2- 3 。 潘尼管的概念最早是在1962 年由日本的S. Ono,K. Yamanouchi 等 4- 7 提出, 经过多年研究, 先后经历了双对脊波导高频构造, 无脊弓的方、圆波导谐振腔高频构造, 类磁控管
3、的高频构造( 包括槽形构造和旭日构造) 。特别是类磁控管型高频构造的引入,不仅使潘尼管具有较好的模式隔离度、较大的工作带宽, 而且缩小了电子绕轴运动的回旋半径, 可以在较低的束电压下工作, 还提高了注波互作用强度, 大大促进了潘尼管的发展。1999 年Tohoku 大学研制出的磁控管型潘尼管, 采用纵向突变的能量耦合构造, 工作在2模式, 其中3 次谐波潘尼管的器件效率达39%, 10 次谐波的电子效率也高达6% , 显示了潘尼管十分诱人的应用前景。美国的UCD 实验室有一个持续多年的潘尼管研究计划, 目标是在8 mm波段获得25 100 kW 的输出功率 9- 15 。国内也早有学者对潘尼管
4、开展过理论研究与综合评述, 但迄今为止尚未见到详细、系统的研究工作报道 16- 17 。 在国家自然科学基金的资助下, 本文开展了潘尼管的理论与粒子模拟研究, 首先简述了潘尼管的基本原理的; 然后研究了其设计理论与方法, 并具体设计了一支工作于8mm 波段三次谐波回旋潘尼管,特别是采用4 开槽渐变到圆波导的开放式谐振腔,与文献 8 相比, 大大地提高了器件效率; 最后利用DPIC 模拟软件对理论设计参数开展验证与优化,在2工作模式, 束电压435 kV, 束电流145A 的情况下, 其平均输出功率不小于378 kW, 为进一步实验研究打下了良好根底。 4、 结论 本文简述了潘尼管的基本原理, 研究了其设计中开槽波导色散特性、开放式谐振腔设计、模式竞争等关键问题, 编制了相应的计算程序, 并设计了一只8mm 波段三次谐波潘尼管。继而用3DPIC 模拟软件开展了验证与优化, 给出了其内部粒子分布与能量变化过程的描述。模拟还给出了器件的主要性能: 所得工作模式与频率与理论设计一致, 器件效率达60% ,
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 木材加工厂原材料运输合同
- 商标代理居间合同范本
- 体育器材运输合同样本
- 宾馆装修施工合同样本
- 化工园区基础土石运输协议
- 上海书店装修合同样本
- 2020年急救知识考试题及答案
- 个人服装运输合同
- 农田防护苗木调运合同模板
- 健康管理中心装修材料协议
- 小学英语人教PEP版6年级(上)期中考试复习
- 评茶员(高级)复习题含参考答案
- 2019年4月高等教育自学考试资产评估真题
- 《北京市社会保险单位信息变更登记表》
- 2024年国家开放大学(电大)-混凝土结构设计(A)考试近5年真题集锦(频考类试题)带答案
- 新员工三级安全教育考试试题参考答案
- 《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》知识专题培训
- 全国巾帼家政服务职业技能大赛(母婴护理员)理论考试题库(含答案)
- 仿生青蛙机器人的设计与运动控制
- 职业健康安全培训课件(共32张课件)
- 2024-2025学年八年级英语上学期期中测试卷03人教新目标版
评论
0/150
提交评论