【摘 要】
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为了进一步提高重复频率运行的S波段高功率强流长脉冲相对论速调管放大器(RKA)的频率和相位稳定性,深入开展了S波段强流长脉冲RKA的优化分析、模拟设计和实验研究.重点分
【机 构】
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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 四川绵阳621900
【出 处】
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四川省电子学会曙光分会第十七届学术年会暨中物院第十届电子技术青年学术交流会
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为了进一步提高重复频率运行的S波段高功率强流长脉冲相对论速调管放大器(RKA)的频率和相位稳定性,深入开展了S波段强流长脉冲RKA的优化分析、模拟设计和实验研究.重点分析和阐述了造成现有S波段强流长脉冲RKA的杂频振荡、脉冲缩短、重频运行不稳定、相位波动大等问题的物理根源,并提出了相应的解决措施,开展了深入的物理分析、模拟优化设计和大量实验研究,通过采用大尺寸漂移管半径的器件结构、加载吸波材料、优化设计腔体输入输出和收集极结构、优化调节器件运行参数等措施,使杂频振荡、脉冲缩短和重频工作不稳定性等问题得到了明显减轻,输出微波相位稳定性得到明显提高.采用电压823kV、束流10.3kA、脉宽170ns的环行电子束、注入微波功率约80kW,经过优化调节S波段3腔RKA参数,重频25Hz运行得到了峰值功率GW级、脉宽137ns、相位抖动22度的输出微波,器件重频运行输出微波功率幅度和相位稳定；采用该电子束驱动4腔RKA,在注入微波功率10 kW条件下,输出功率GW级、脉宽117ns,重频25Hz运行时输出微波幅度稳定,重频15Hz运行时相位波动15°,重频25Hz运行时相位波动25°.该研究结果对满足RKA的应用推广具有重要的意义.
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