三种同轴双波纹周期慢波结构对比研究

• 作者: 张军 葛行军 钟辉煌 钱宝良
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 同轴慢波结构 相对论返波振荡器 色散特性 高功率微波
• 年，卷（期）: 2010,（4）
• 所属期刊栏目: 流体、等离子体和放电
• 页码范围: 2645-2652
• 分类号: O4
• 语种: 中文

摘要

利用Fourier级数展开法,给出了任意几何结构的表达式的求解方法.通过数值计算,对比分析了余弦、梯形和矩形波纹慢波结构(slow-wave structure,SWS)的色散特性.根据S参数理论,研究了这三种SWS纵向模式选择的特性,提出了在同轴慢波器件中加入同轴引出结构,可减少所需SWS周期数,不但使器件结构更为紧凑,还可避免纵模竞争从而提高器件效率、稳定产生微波频率.进一步通过KARAT 2.5维全电磁粒子模拟程序,探讨了分别采用三种SWS的相对论返波振荡器(backward-wave oscillator,BWO)的束.波作用的物理过程,设计了一种紧凑型、吉瓦级、同轴L波段BWO,分析了不同形状SWS的选取原则.在此基础上,开展了初步实验研究:在二极管电压为670kV,电子束流为10.7 kA,引导磁场为0.75 T的条件下,输出微波峰值功率约为1.02 GW,微波波形半高宽为22ns,功率转换效率约为14.2%,频率为1.61 GHz.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	钱宝良	国防科学技术大学光电科学与工程学院	76	386	10.0	13.0
2	张军	国防科学技术大学光电科学与工程学院	68	591	12.0	22.0
3	钟辉煌	国防科学技术大学光电科学与工程学院	47	347	10.0	15.0
4	葛行军	国防科学技术大学光电科学与工程学院	13	33	3.0	5.0