【摘要】：相位特性是目前制約多注相對(duì)論速調(diào)管放大器進(jìn)一步拓展應(yīng)用的關(guān)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(duì)X波段強(qiáng)流多注速調(diào)管放大器開展了理論研究,得到由強(qiáng)流脈沖特性引起的腔體雜頻以及電子束運(yùn)動(dòng)速度變化率是造成輸出微波相位波動(dòng)的部分主要原因,同時(shí)基于18注實(shí)心電子束構(gòu)成的X波段多注相對(duì)論速調(diào)管放大器開展了強(qiáng)流脈沖特性對(duì)輸出微波頻率和相位影響的數(shù)值計(jì)算,最后利用粒子模擬手段對(duì)理論結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。理論和模擬結(jié)果一致表明:強(qiáng)流脈沖的前沿和波動(dòng)都將導(dǎo)致器件內(nèi)實(shí)際工作頻率的偏移,并引起相位波動(dòng);在脈沖前沿段,脈沖前沿長(zhǎng)度越短,器件內(nèi)實(shí)際工作頻率偏移越大,相位波動(dòng)幅度越大;在脈沖平頂段,脈沖波動(dòng)導(dǎo)致的頻率偏移與電壓變化率相關(guān),與電壓的幅值無關(guān),而脈沖電壓波動(dòng)導(dǎo)致的輸出微波相位波動(dòng)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(guó)工程物理研究院研究生院;中國(guó)工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所高功率微波技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西北核技術(shù)研究所高功率微波技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11475158,11605191) 中國(guó)工程物理研究院科學(xué)與技術(shù)發(fā)展基金項(xiàng)目(2015B0402096)
【分類號(hào)】：TN122

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本文編號(hào)：2479603