PDF《S 波段长脉冲相对论速调管放大器中杂模振荡导致的脉冲缩短...》

S波段长脉冲相对论速调管放大器中杂模振荡导致的脉冲缩短抑制研究 陈昭福 黄华 常安碧 许州 何琥 雷禄容 胡进光 袁欢 刘振帮 Investigation and suppression of pulse shortening problem caused by non-working mode self-excitation in an S-band long pulse relativistic klystron ampli?er Chen Zhao-Fu Huang Hua Chang An-Bi Xu Zhou He Hu Lei Lu-Rong Hu Jin-Guang Yuan Huan Liu Zhen-Bang 引用信息 Citation: Acta Physica Sinica 63,

238402 (2014) DOI: 10.

7498/aps.63.238402 在线阅读View online: http://dx.doi.org/10.7498/aps.63.238402 当期内容View Table of Contents: http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/volumn/home.shtml 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 基于离轴高增益速调管的X波段高功率合成技术研究 占昌和, 李天明, 蒙林, 李正红, 吴洋, 邵剑波 2014, 63(23): 238405. 全文: PDF (700KB) 0.14THz基模多注折叠波导行波管的理论与模拟研究 颜胜美, 苏伟, 王亚军, 徐翱, 陈樟, 金大志, 向伟 2014, 63(23): 238404. 全文: PDF (1139KB) 基于三端口网络模型的折叠波导行波管注波互作用理论研究 颜卫忠, 胡玉禄, 李建清, 杨中海, 田云先, 李斌 2014, 63(23): 238403. 全文: PDF (713KB) X波段同轴多注相对论速调管放大器的初步实验研究 刘振帮, 金晓, 黄华, 陈怀璧, 王淦平 2012, 61(23): 238402. 全文: PDF (3535KB) X波段长脉冲同轴多注相对论速调管放大器的分析与设计 刘振帮, 金晓, 黄华, 陈怀璧 2012, 61(12): 128401. 全文: PDF (2229KB) 物理学报Acta Phys. Sin. Vol. 63, No.

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238402 S波段长脉冲相对论速调管放大器中杂模振荡 导致的脉冲缩短抑制研究 陈昭福? 黄华 常安碧 许州 何琥 雷禄容 胡进光 袁欢 刘振帮 (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, 绵阳 621900) (

2014 年6月6日收到;

2014 年7月11 日收到修改稿 ) 研究了相对论速调管放大器中的脉冲缩短问题. 分析表明杂模振荡是引起脉冲缩短的重要原因. 利用粒 子模拟对振荡的模式进行了分析, 研究了振荡的机理, 在粒子模拟中利用吸收介质对杂模实现了有效的抑制. 最后, 在实验中解决了相对论速调管放大器中的脉冲缩短问题, 在输出微波峰值功率约为

920 MW 时将脉宽 由77 ns 提高到

137 ns. 关键词: 相对论速调管放大器, 脉冲缩短, 杂模振荡 PACS: 84.40.Fe DOI: 10.7498/aps.63.238402

1 引言相对论速调管放大器(relativistic klystron ampli?er, RKA) 是一种基于速度调制原理将电 子束动能转化为微波能量的高功率微波放大器件, 能够产生 GW 级的微波脉冲辐射. 由于 RKA 具有 相位和幅度稳定等特点, 在近年来得到了广泛的发 展与应用 [1] . 在RKA 中, 脉冲缩短问题会影响输 出微波能量, 降低其微波输出性能, 进而限制 RKA 的发展和应用, 是必须解决的问题 [2] . 脉冲缩短的 机理比较复杂, 腔间场耦合引起的杂模振荡、 电子 回流对束波互作用的不利影响等都可能造成脉冲 缩短 [3?5] . 本课题组在研究 S 波段 RKA 中也遇到 了比较严重的脉冲缩短现象, 输出微波的脉宽明显 低于电子束脉宽. 本文通过理论分析、 粒子模拟和 实验研究, 分析了杂模振荡造成脉冲缩短的机理, 研究了在漂移管中加载吸收介质抑制杂模振荡的 方法, 最终在实验中解决了脉冲缩短问题, 取得了 较长脉冲的微波输出.

2 脉冲缩短现象 S 波段 RKA 的结构如图