导读:本文包含了相对论磁控管论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:相对论,磁控管,波导,波段,阴极,模式,微波。
相对论磁控管论文文献综述
杨秀莹[1]（2019）在《L波段透明阴极相对论磁控管的研究》一文中研究指出高功率微波技术在科学研究、国防军事、通信、航天和民用领域都具有很大的应用前景,相对论磁控管是所有高功率微波源中最成熟之一。国内外对于相对论磁控管的研究主要集中在S波段和C波段,考虑到L波段RM具有重要的国防和军事应用价值,本文对L波段RM进行了初步研究。同时,目前RM的应用不仅需要功率高,而且还需要RM快速起振,而使用传统圆柱阴极的RM一般起振缓慢,并且效率也较低。使用透明阴极能够加快RM的起振,因此对透明阴极的工作机理进行研究对透明阴极的应用具有重要的指导意义。首先理论分析了透明阴极的工作机理,进而分析了透明阴极的变化对RM中的静场及电子运动轨迹产生的影响。结果表明,随着阴极叶片度数的增加,透明阴极表面附近的直流角向电场幅值逐渐减少,电子从阴极到达阳极所用的时间越来越多;随着阴极叶片个数的增加,也呈现相同的变化规律;透明阴极叶片位置在正对于阳极块时直流角向电场的幅值最大。然后色散分析了RM的结构变化对谐振频率的影响,PIC仿真研究了结构变化对RM输出性能的影响,得到一个性能较好的L波段RM结构,输出频率为1.3GHz左右。在此基础上,PIC仿真研究了透明阴极的变化对RM输出性能的影响。仿真结果表明,不同透明阴极RM起振快慢的不同,主要是由于透明阴极表面附近的直流角向电场幅值不同和阴极发射电子的表面积不同共同导致的,这两个条件同时满足越大时,RM起振就越快;当透明阴极叶片度数为30°,叶片个数为2个或3个,角向位置正对于阳极块时,RM的起振相对最快,比使用圆柱阴极的RM起振加快了38%~39%左右。最后根据仿真结果,设计加工了一个L波段RM结构和四种透明阴极结构,对其进行了实验测试。实验结果表明,RM的谐振频率在1.33GHz左右;相比传统圆柱阴极,各种透明阴极都能加快RM的起振,并且最快加快了30.23%;使用6个面30°的透明阴极相比使用圆柱阴极让RM的输出功率和效率都得到了提高,同时起振也加快了25.58%。实验结果佐证了仿真结果的正确性,选取合适的阴极叶片个数和阴极叶片度数能够使RM的输出性能得到一定提升。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01）
樊玉伟,李思锐,刘则阳,李伟,张点[2]（2018）在《高效率L波段相对论磁控管的研究》一文中研究指出本文提出了一个高效率L波段相对论磁控管。该器件采用经典的6谐振腔结构。为了提高效率,综合采用了叁种技术手段:首先,采用阴极激励技术来加快π模起振、抑制其它模式竞争;其次,采用阴极帽结构来抑制轴向电流泄露;第叁,采用阶梯型轴向衍射输出结构以提高提取效率。仿真结果表明:在外加电压540 k V、电流4. 71 k A、磁场0. 3 T的条件下,磁控管在1. 5875 GHz频率下输出功率1. 94 GW,对应功率转换效率为76. 4%。该相对论磁控管工作于π模,输出微波为圆波导TE31模式,运行稳定,无模式竞争。(本文来源于《真空电子技术》期刊2018年06期）
杨温渊,董烨,董志伟[3]（2018）在《全腔输出相对论磁控管输出模式转换结构的理论设计和数值模拟》一文中研究指出采用全腔输出结构后,相对论磁控管径向尺寸显着减小,轴向长度也有较大幅度的缩短.但是,由于输出结构为叁个相对独立的扇形波导,实际应用时,一般需要对微波输出模式进行转换.针对全腔输出相对论磁控管,本文研究了两种输出模式转换结构并利用叁维全电磁粒子模拟程序对其进行了研究.首先研究了将叁个扇形波导角向增宽从而渐变或者突变为一个同轴波导的情况,研究结果表明,两种情况下输出微波功率均大于采用传统叁个独立扇形波导输出时的90%,输出模式主要是TEM模.其次研究了输出区由叁个扇形输出波导分别变换为叁个截面大小与之接近的矩形输出波导的可行性,研究结果表明,注入扇形波导中的TE_(11)模式几乎全部转换为矩形波导中的TE_(10)模式.实际应用时,可根据需要选择上述输出模式转换结构.(本文来源于《物理学报》期刊2018年18期）
樊玉伟,李思锐,刘则阳,李伟,张点[4]（2018）在《一个高效率L波段相对论磁控管》一文中研究指出本文提出了一个高效率L波段相对论磁控管。该器件采用经典的6谐振腔结构。为了提高效率,综合采用了叁种技术手段:首先,采用阴极激励技术来加快π模起振、抑制其它模式竞争;其次,采用阴极帽结构来抑制轴向电流泄露;第叁,采用阶梯型轴向衍射输出结构以提高提取效率。仿真结果表明:在外加电压540kV、电流4.71k A、磁场0.3T的条件下,磁控管在1.5875GHz频率下输出功率1.94GW,对应功率转换效率为76.4%。该相对论磁控管工作于π模,输出微波为圆波导TE31模式,模式纯净,运行稳定。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23）
史迪夫,钱宝良,王弘刚,李伟,杜广星[5]（2018）在《轴向输出线极化TE_(11)同轴波导模式相对论磁控管的粒子模拟研究》一文中研究指出提出了一种用于相对论磁控管(RM)中轴向输出线极化TE_(11)同轴波导模式的新型输出结构。该器件采用10谐振腔结构并工作在π模式上,通过合理设计谐振腔结构与输出同轴波导之间的微波提取结构,模拟实现了线极化TE_(11)同轴波导模式的微波输出。与传统全腔提取结构相比,该新型输出结构,不仅能更容易地实现线极化TE_(11)同轴波导模式的微波输出,而且在此基础上能更容易地实现更高频段RM的设计。粒子模拟结果表明:当电压为220kV,磁场为0.4T时,该器件的工作频率为4.38GHz,输出功率为208 MW,功率转换效率达到46.6%。(本文来源于《现代应用物理》期刊2018年02期）
李保山[6]（2018）在《电压波形和磁场分布对相对论磁控管的影响研究》一文中研究指出相对论磁控管是高功率微波源家族中的重要成员,其结构相对简单,对电子束流质量的要求较低,工作频率范围从L波段到X波段,输出峰值功率达到100MW到GW水平。虽然相对论磁控管已经达到了较高的功率输出水平,但综合考虑磁控管的其他输出特性,研究人员进行了大量研究,提出了一些典型的激励技术手段,包括阳极激励、阴极激励和磁激励等。经实验验证,相关的激励技术有利于抑制模式竞争,减小起振时间以及增加脉冲宽度。其中磁激励和阳极激励是外加磁场和电压的一种非周期性扰动。本文主要研究沿轴向非周期性扰动的工作磁场和电场对相对论磁控管输出特性的影响。理论上,相对论磁控管中的工作磁场呈均匀分布,但是实际的磁系统由于自身结构的限制,导致外加的工作磁场在相对论磁控管的工作区域内几乎是不可能均匀分布的。轴向磁场的作用是束缚阴极发射的电子,使电子在互作用区沿角向作回旋运动,完成注波互作用过程,即,电子交出自身能量给高频场的过程。如果其轴向磁场分布不均匀,会导致电子的角向速度离散性过大,互作用效果变差。而电压波形的变化影响磁控管的等离子的产生和电子的运动状态,脉冲电压波形的质量主要取决于脉冲形成线中的参数。实际形成的脉冲电压波形会随时间小幅值波动,由于脉冲形成网络的点长度、谐波次数、网络带通,以及传输线上的上限频率的不同,实际磁控管的电压波形和理论值会有不同程度的差异。本文以A6型相对论磁控管为研究模型,先是梳理磁控管的基本理论,介绍磁控管的基本结构,谐振腔特性,互作用原理,分析电子在谐振腔中的运动过程,利用B-H曲线找到磁控管的工作区。研究相对论磁控管外加磁场的空间分布特性,采集磁场的实验数据,将该数据导入模拟程序,得到输出结果,并与均匀磁场下的输出特性作对比,用模拟数据来说明实验磁场条件下和均匀磁场条件下输出特性的不同。解释实验过程中电压波形不确定的原因,并对标准电压波形进行数值模拟计算,得出理论条件下的输出特性,而后采集具有典型特征的不规则电压波形数据,并分别将数据导入到模拟程序,通过模拟计算得到相应的模拟结果,分析模拟结果,再与之前的理论分析结果作比较,验证理论的分析,得出新的结论。文章最后为实验验证的部分,通过实验结果来说明其与之前的模拟分析的结果是基本一致的。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01）
何超[7]（2017）在《相对论磁控管多端口输出特性研究》一文中研究指出相对论磁控管是一种重要的高功率微波源,它普遍应用在雷达、电子对抗、拒止武器、工业等相关系统。它采用爆炸发射阴极,可以轻易获得GW以上输出功率。然而,在实际应用中,相对论磁控管存在几方面不足,限制了其应用。首先,尽管相对论磁控管工作原理与普通磁控管相同,只是相对论磁控管的工作电压和工作电流更大,但其工作效率通常在百分之二十以下,远小于普通磁控管百分之八十的工作效率,造成了资源的浪费。其次,相对论磁控管的输出功率可达GW以上,对输出天线的功率容量要求很高,因此人们通常采用喇叭天线作为其输出天线但仍不能很好的满足要求。为了提高相对论磁控管的工作效率以及减少单根天线的功率容量要求,采用多端口输出成为一个可行的方案。本文将对相对论磁控管多端口输出特性进行理论和实验研究。早期的研究认为,随着输出端口的增加,相对论磁控管的输出功率会呈线性增加而不会使其频率发生偏移。事实上,随着输出端口的增加,相对论磁控管的高频结构发生了变化,这不仅会对相对论磁控管的有载Q值产生影响,而且也会导致其工作频率发生漂移。本文首先通过电磁仿真软件研究了相对论磁控管的谐振模式、工作区间,接着计算了 1-6个输出端口时相对论磁控管的输出功率、工作频率以及有载Q值。研究表明多端口对称输出时,管子可以得到稳定的输出,非对称输出结构会导致起振过慢、竞争激烈、输出不稳定等现象;随着输出端口的增加,有载Q值会随之降低;输出端口会改变高频结构,使之从同腔变成异腔,谐振频率会因此改变。为了验证电磁仿真结果,我们对单端口和二端口输出进行了实验论证。实验表明,在工作电压为750KV,输出只有一个端口时,相对论磁控管的输出频率在1.3GHz左右,输出功率为800MW;在两端口对称输出时,输出频率为0.96GHz,总输出功率为1.1GW,输出功率和效率有了明显的增加,但频率下降严重。本文较为详细的对相对论磁控管多端口输出特性进行了研究,弥补了早期相关研究的不足,为相对论磁控管的设计提供了较有价值的参考。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-03-01）
赵桂莲,刘大刚,李天明,刘腊群[8]（2016）在《旭日型可调谐相对论磁控管的研究与优化设计》一文中研究指出理论推导了相对论磁控管中电子与高频场的互作用机理,分析了相对论磁控管阴极发射面高度、工作电压和磁场对其工作效率及调谐带宽的影响,得出进一步提高磁控管效率及调谐带宽的条件。对比了10腔旭日型可调谐相对论磁控管仿真及实验结果,通过仿真手段进一步优化了该磁控管,提高了输出效率、拓展了调谐带宽。研究结果表明,优化后的10腔旭日型可调谐相对论磁控管具有37%的调谐带宽,电子转换效率最高达到17.9%,输出功率在1.1 GW以上。(本文来源于《现代电子技术》期刊2016年18期）
刘美琴,黄志娟,刘纯亮[9]（2016）在《A6阶梯腔体同轴辐射相对论磁控管的粒子模拟》一文中研究指出以粒子模拟方法研究了A6阶梯腔体相对论磁控管的工作特性。研究表明,当外加电压为405kV时,透明阴极驱动A6阶梯腔体磁控管的最大输出功率可达1.58GW,最大功率转换效率可达72%。数值模拟发现,当二次电子发射产生时,A6阶梯腔体相对论磁控管中工作模式的平均输出功率和阳极电流降低不超过5%,小于传统光滑渐变腔体结构或者径向输出结构的15%。另外,还得到了阶梯腔体结构能够扩大功率容量,降低二次电子发射对输出功率和阳极电流的影响,并有效减少模式竞争,提高工作模式的稳定性的结论。(本文来源于《中国科技论文》期刊2016年08期）
赵桂莲[10]（2016）在《S波段轴向输出相对论磁控管的研究》一文中研究指出磁控管之所以被广泛应用于雷达、能源等领域中,是因为它能产生很高的输出功率、电子转换效率高、相位稳定。至今为止,磁控管依然是主要的高功率微波源(HPM)之一。为了满足需求,需将它在大电流方向进行拓展,相对论磁控管(RM)得以发展起来。然而,在相对论磁控管发展的很长一段时间内,它的效率低的问题没有得到关注。传统的磁控管一般采用径向提取能量的方式,即在谐振腔的位置开一个或多个槽,然后再用波导耦合出能量。这种径向提取能量的特点,使得磁控管装置体积非常大,磁场系统也占用很大空间。为了满足现在对器件小型化的需求,一些学者提出了轴向输出相对论磁控管(MDO)模型。较之传统的相对论磁控管,MDO有很多优点。首先,在结构上,MDO是在轴向渐变延伸,辐射能量,不需要在径向开槽,所以在角向是对称结构。其次,省去了复杂的径向提取能量装置,从轴向上直接辐射能量可以简化磁场系统,具有小型化的特点。再次,MDO在角向的对称性,使得它可以工作在任何模式,并且,根据提取能量方式的不同,可以选择需要的输出模式,能量提取装置还起着模式转换的作用。最后,可以大功率提取微波能量,避免了径向输出能量时的微波击穿问题和一些参数限制,改善了普通相对论磁控管效率低的问题。为了满足小型化的需求、避免效率低对磁控管造成的一些不利影响,本文对MDO进行研究和设计。磁控管的谐振系统选用研究的比较多的A6型磁控管,阳极腔半径、高度、阴极半径都采用它的经典尺寸。喇叭天线部分采用槽型输出结构,采用理论和模拟相结合的研究方法。对磁控管的理论进行分析,在此基础上分析了MDO的一些特性、辐射模式和能量提取方式的关系。选择叁腔输出结构,此时辐射的模式是TE01模。使用我国开发的粒子模拟软件CHIPIC对初步设计的MDO进行模拟,根据模拟结果对磁控管进行优化,优化后效率最高达到22.9%,考虑到透明阴极可以加快π模的起振,提高效率,所以将普通阴极改成透明阴极。改成透明阴极后,继续对磁控管进行优化,最终得到一个输出功率为436MW,电子转换效率为46.2%,工作频率为2.867GHz的MDO仿真模型。为了验证结果的准确性,将其与国外主流软件计算的结果进行比较,并且对两种软件的模拟时间和并行计算的时间相比。对比的结果表明,两种软件的模拟结果基本一致,但是CHIPIC软件支持并行计算,可以节省大量仿真时间。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-03-15）
相对论磁控管论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文提出了一个高效率L波段相对论磁控管。该器件采用经典的6谐振腔结构。为了提高效率,综合采用了叁种技术手段:首先,采用阴极激励技术来加快π模起振、抑制其它模式竞争;其次,采用阴极帽结构来抑制轴向电流泄露;第叁,采用阶梯型轴向衍射输出结构以提高提取效率。仿真结果表明:在外加电压540 k V、电流4. 71 k A、磁场0. 3 T的条件下,磁控管在1. 5875 GHz频率下输出功率1. 94 GW,对应功率转换效率为76. 4%。该相对论磁控管工作于π模,输出微波为圆波导TE31模式,运行稳定,无模式竞争。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
相对论磁控管论文参考文献
[1].杨秀莹.L波段透明阴极相对论磁控管的研究[D].电子科技大学.2019
[2].樊玉伟,李思锐,刘则阳,李伟,张点.高效率L波段相对论磁控管的研究[J].真空电子技术.2018
[3].杨温渊,董烨,董志伟.全腔输出相对论磁控管输出模式转换结构的理论设计和数值模拟[J].物理学报.2018
[4].樊玉伟,李思锐,刘则阳,李伟,张点.一个高效率L波段相对论磁控管[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018
[5].史迪夫,钱宝良,王弘刚,李伟,杜广星.轴向输出线极化TE_(11)同轴波导模式相对论磁控管的粒子模拟研究[J].现代应用物理.2018
[6].李保山.电压波形和磁场分布对相对论磁控管的影响研究[D].电子科技大学.2018
[7].何超.相对论磁控管多端口输出特性研究[D].电子科技大学.2017
[8].赵桂莲,刘大刚,李天明,刘腊群.旭日型可调谐相对论磁控管的研究与优化设计[J].现代电子技术.2016
[9].刘美琴,黄志娟,刘纯亮.A6阶梯腔体同轴辐射相对论磁控管的粒子模拟[J].中国科技论文.2016
[10].赵桂莲.S波段轴向输出相对论磁控管的研究[D].电子科技大学.2016
论文知识图
