A6相对论磁控管模式切换射频信号馈入方法

刘美琴; 刘纯亮; 王洪广; 保荣; 李彦松; 范壮壮

doi:10.3788/HPLPB20132510.2636

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A6相对论磁控管模式切换射频信号馈入方法

刘美琴, 刘纯亮, 王洪广, 保荣, 李彦松, 范壮壮

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刘美琴, 刘纯亮, 王洪广, 等. A6相对论磁控管模式切换射频信号馈入方法[J]. 强激光与粒子束, 2013, 25: 2636-2642. doi: 10.3788/HPLPB20132510.2636

引用本文:

刘美琴, 刘纯亮, 王洪广, 等. A6相对论磁控管模式切换射频信号馈入方法[J]. 强激光与粒子束, 2013, 25: 2636-2642. doi: 10.3788/HPLPB20132510.2636

Liu Meiqin, Liu Chunliang, Wang Hongguang, et al. RF input technology in A6 magnetron with diffraction output[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2013, 25: 2636-2642. doi: 10.3788/HPLPB20132510.2636

Citation:

Liu Meiqin, Liu Chunliang, Wang Hongguang, et al. RF input technology in A6 magnetron with diffraction output[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2013, 25: 2636-2642. doi: 10.3788/HPLPB20132510.2636

A6相对论磁控管模式切换射频信号馈入方法

doi: 10.3788/HPLPB20132510.2636

1.
西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室, 西安 71 0049

详细信息

通讯作者:
刘美琴

RF input technology in A6 magnetron with diffraction output

1.
Key Laboratory for Physical Electronics and Devices of Ministry of Education,Xi’an Jiaotong University,Xi’an 710049,China

摘要: 目前国际上提出了采用短脉冲射频（RF）信号实现相对论磁控管的模式切换，数值模拟经证实了可以采用几十kW到几百kW的RF信号实现相对论磁控管采用轴向提取功率的相邻模式以及同一模式的不同纵向模式之间的切换，这里假设所需的RF信号的能量已经馈入到相对论磁控管腔体内。提出了实验系统中采用扇形波导和探针天线来馈入前级微波源来提供模式切换所需的RF信号的能量的方法。该方法分为两个步骤，首先采用扇形波导来将前级微波源提供的能量馈入到相对论磁控管的阳极体中；然后利用探针天线将馈入的RF信号辐射至相对论磁控管腔体内，提供模式切换所需的能量。数值模拟证实了该方法在实际应用中具有可行性以及实用性。
- 相对论磁控管 /
- 模式切换 /
- 射频信号 /
- 探针天线
Abstract: The relativistic magnetron is a crossed-field device and plays an important role in the high power microwave technology and radar system. Recently, researchers realized mode switching in relativistic magnetron between neighbour modes as well as different longitudinal operation modes in the same modes with several hundred kilowatts RF input signal. Unfortunately, the RF input power is assumed to already power into the relativistic magnetron cavity, though in reality not considering such work. A novel RF input technology is proposed in this article, using a rod antenna to couple the input RF signal from the input sector waveguide into the relativistic magnetron cavity. In the PIC simulation with UNIPIC code, by adjusting the antenna position and the antenna configuration, the coupling efficiency between the antenna and input sector waveguide can be optimized. This new method can be used in power and energy input for mode switching, and the simulation results can be used as references for RF signal input in future experiment.
- relativistic magnetron /
- mode switching /
- radio frequency signal /
- rod antenna

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[2]	王冬, 秦奋, 杨郁林, 张勇, 徐莎. L波段全腔提取轴向输出相对论磁控管设计 . 强激光与粒子束, 2016, 28(03): 033013-. doi: 10.11884/HPLPB201628.033013
[3]	史迪夫, 钱宝良, 李伟, 王弘刚. 用于磁控管轴向辐射TE₁₁模式的紧凑型输出结构 . 强激光与粒子束, 2016, 28(03): 033006-. doi: 10.11884/HPLPB201628.033006
[4]	陈昭福, 黄华, 常安碧, 何琥. S波段多注相对论速调管的小信号理论 . 强激光与粒子束, 2014, 26(06): 063038-. doi: 10.11884/HPLPB201426.063038
[5]	李化, 林菊平, 李智威, 林福昌. 激光电源脉冲功率切换电路仿真分析 . 强激光与粒子束, 2013, 25(07): 1873-1876. doi: 10.3788/HPLPB20132507.1873
[6]	史迪夫, 王弘刚, 杜广星, 李伟. S波段可调谐轴向输出相对论磁控管的粒子模拟 . 强激光与粒子束, 2013, 25(01): 87-92. doi: 10.3788/HPLPB20132501.0087
[7]	宋晓峰, 邵春雷, 郭劲, 杨贵龙, 李殿军, 耿玉民, 谢冀江. 高功率TEA CO₂激光器两波长激光切换输出技术 . 强激光与粒子束, 2011, 23(02): 0- .
[8]	苏黎, 李天明, 李家胤. 相对论磁控管透明阴极的仿真与实验 . 强激光与粒子束, 2011, 23(11): 0- .
[9]	李天明, 李家胤, 董斐斐, 于秀云, 汪海洋, 李浩, 周翼鸿. 相对论磁控管中自磁场的影响 . 强激光与粒子束, 2010, 22(11): 0- .
[10]	李永东, 王洪广, 刘纯亮, 张殿辉, 王建国, 王玥. 高功率微波器件2.5维通用粒子模拟软件——尤普 . 强激光与粒子束, 2009, 21(12): 0- .
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[12]	邹焕, 李家胤, 李天明, 汪海洋, 张廷伟, 李浩, 于秀云. 可调谐相对论磁控管调谐带宽的优化 . 强激光与粒子束, 2005, 17(08): 0- .
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[15]	李天明, 李家胤, 于秀云, 马文多, 葛鹏. 预脉冲对相对论磁控管工作性能的影响分析 . 强激光与粒子束, 2003, 15(07): 0- .
[16]	李天明, 李家胤, 于秀云, 杨梓强, 关涛, 熊祥正. A6磁控管谐振系统的计算与模拟分析 . 强激光与粒子束, 2002, 14(03): 0- .
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[20]	李家胤, 熊祥正, 杨梓强, 周晓岚, 胡绍湘, 张冰, 马文多, 李慎, 李明光, 梁正, 刘盛纲. 相对论磁控管的实验研究 . 强激光与粒子束, 1997, 09(04): 0- .

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A6相对论磁控管模式切换射频信号馈入方法

doi: 10.3788/HPLPB20132510.2636

1. 西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室, 西安 71 0049

通讯作者: 刘美琴

收稿日期: 2012-10-15
修回日期: 2013-05-22
刊出日期: 2013-09-22

关键词:

摘要: 目前国际上提出了采用短脉冲射频（RF）信号实现相对论磁控管的模式切换，数值模拟经证实了可以采用几十kW到几百kW的RF信号实现相对论磁控管采用轴向提取功率的相邻模式以及同一模式的不同纵向模式之间的切换，这里假设所需的RF信号的能量已经馈入到相对论磁控管腔体内。提出了实验系统中采用扇形波导和探针天线来馈入前级微波源来提供模式切换所需的RF信号的能量的方法。该方法分为两个步骤，首先采用扇形波导来将前级微波源提供的能量馈入到相对论磁控管的阳极体中；然后利用探针天线将馈入的RF信号辐射至相对论磁控管腔体内，提供模式切换所需的能量。数值模拟证实了该方法在实际应用中具有可行性以及实用性。