【摘要】：相位特性是目前制約多注相對論速調管放大器進一步拓展應用的關鍵參數(shù)之一,為了有效提高器件輸出微波相位的穩(wěn)定性,利用一維非線性理論對X波段強流多注速調管放大器開展了理論研究,得到由強流脈沖特性引起的腔體雜頻以及電子束運動速度變化率是造成輸出微波相位波動的部分主要原因,同時基于18注實心電子束構成的X波段多注相對論速調管放大器開展了強流脈沖特性對輸出微波頻率和相位影響的數(shù)值計算,最后利用粒子模擬手段對理論結果進行驗證。理論和模擬結果一致表明:強流脈沖的前沿和波動都將導致器件內實際工作頻率的偏移,并引起相位波動;在脈沖前沿段,脈沖前沿長度越短,器件內實際工作頻率偏移越大,相位波動幅度越大;在脈沖平頂段,脈沖波動導致的頻率偏移與電壓變化率相關,與電壓的幅值無關,而脈沖電壓波動導致的輸出微波相位波動由電壓變化率及其變化幅度兩者共同決定。
[Abstract]:Phase characteristics are one of the key parameters restricting the further development of multi-beam relative klystron amplifiers. In order to effectively improve the stability of the output microwave phase of the device, Based on the one-dimensional nonlinear theory, the X-band high current multi-beam klystron amplifier is studied theoretically. It is obtained that the cavity miscellaneous frequency caused by the characteristics of strong current pulse and the change rate of electron beam velocity are some of the main reasons for the phase fluctuation of output microwave. At the same time, based on the X-band multi-beam relative klystron amplifier composed of 18 solid electron beams, the numerical calculation of the influence of strong current pulse characteristics on the frequency and phase of the output microwave is carried out. Finally, the theoretical results are verified by particle simulation. The theoretical and simulation results show that the front and fluctuation of the strong current pulse will lead to the deviation of the actual working frequency and the phase fluctuation of the device. In the pulse front section, the shorter the pulse front length is, the larger the actual working frequency offset is and the larger the phase fluctuation amplitude is. In the flat top section of the pulse, the frequency offset caused by the pulse fluctuation is related to the voltage change rate and independent of the voltage amplitude, while the output microwave phase fluctuation caused by the pulse voltage fluctuation is determined by the voltage change rate and its variation amplitude.
【作者單位】： 中國工程物理研究院研究生院;中國工程物理研究院應用電子學研究所高功率微波技術重點實驗室;西北核技術研究所高功率微波技術重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金項目(11475158,11605191) 中國工程物理研究院科學與技術發(fā)展基金項目(2015B0402096)
【分類號】：TN122

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本文編號：2479603