W波段带状注扩展互作用速调管放大器的理论研究与数值模拟

摘要：

带状注扩展互作用速调管具有高峰值功率和高平均功率的特点,是一种具有广泛应用前景的电真空器件.基于电子流振荡理论,在小信号条件下推导了纵向模式为2π模的三间隙谐振腔的电子负载电导和电子负载电纳的表达式,分析了等离子体频率、间隙宽度和相邻间隙中心之间的距离等参数对电子负载电导和电子负载电纳的影响.根据理论分析结果,结合三维电磁仿真软件完成了一款工作于W波段的带状注扩展互作用速调管放大器的模拟设计.电子注横截面尺寸为4mm× 0.32mm时,在工作电压为19.5 kV,电流为3.5 A,输入功率为1W,轴向引导磁场为0.85 T的条件下,频率94.47 GHz处得到输出功率为5773W,增益为37.6 dB,电子效率为8.46％,3 dB带宽约140 MHz.

关键词：W波段、带状注扩展互作用速调管、电子流振荡理论、注波互作用

所属期刊栏目：68

分类号：TN7;R31

资助基金：国家重点研发计划2018YFC0115001资助的课题

在线出版日期：2020-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：329-346