高功率超宽带脉冲辐射实验装置研制 被引量：20

1

作者 杨周炳 孟凡宝 +5 位作者 马弘舸 谢敏 陆巍 陈志刚 冯宗明 廖勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1180-1182,共3页

研制了高功率超宽带脉冲辐射实验装置。该装置主要由脉冲充电电源、超宽带脉冲产生装置、超宽带脉冲发射天线三部分组成。达到的主要指标为:脉冲电源输出电压600 kV、重复频率100 Hz;脉冲压缩输出峰值功率约10 GW、脉宽1.2 ns;在辐射天... 研制了高功率超宽带脉冲辐射实验装置。该装置主要由脉冲充电电源、超宽带脉冲产生装置、超宽带脉冲发射天线三部分组成。达到的主要指标为:脉冲电源输出电压600 kV、重复频率100 Hz;脉冲压缩输出峰值功率约10 GW、脉宽1.2 ns;在辐射天线轴上220 m处,辐射峰值电场16.1 kV/m、等效辐射功率0.42×1012W;辐射场E面方向图半功率宽度为8°,H面方向图半功率宽度为9°。 展开更多

关键词 超宽带 低阻抗 天线 快速开关

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群时延时间法求解速调管输出腔的外观品质因数Q_(ext) 被引量：16

2

作者 张丁 曹静 +1 位作者 缪亦珍 沈斌 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期391-394,共4页

输出腔外观品质因数Qext的计算是速调管设计中非常重要的一步,本文提出群时延时间法主要是利用Microwave Studio(MWS)软件计算输出腔外观品质因数Qext。通过对比,群时延时间法的计算结果和精度与传统计算软件采用传统方法的结果非常一致... 输出腔外观品质因数Qext的计算是速调管设计中非常重要的一步,本文提出群时延时间法主要是利用Microwave Studio(MWS)软件计算输出腔外观品质因数Qext。通过对比,群时延时间法的计算结果和精度与传统计算软件采用传统方法的结果非常一致,与实验结果基本吻合;群时延时间法基于MWS强大的计算和后处理功能,计算步骤更加简便,结果非常直观,同时还可以实现设计自动化。 展开更多

关键词 多注速调管 输出腔 品质因数 群时延时间 微波工作室

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高峰值功率多注速调管的初步研究 被引量：10

3

作者 王勇 丁耀根 +2 位作者 刘濮鲲 谢敬新 张瑞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1133-1136,共4页

高峰值功率速调管因其作为高功率微波源而受到各国的重视。采用单电子注方案的高峰值功率速调管存在许多难以克服的问题,如工作电压很高,输出效率偏低,系统体积偏大等。对高峰值功率多注速调管进行了初步的研究,重点研究了S波段50 MW多... 高峰值功率速调管因其作为高功率微波源而受到各国的重视。采用单电子注方案的高峰值功率速调管存在许多难以克服的问题,如工作电压很高,输出效率偏低,系统体积偏大等。对高峰值功率多注速调管进行了初步的研究,重点研究了S波段50 MW多注速调管的电子光学系统和高频互作用系统。研究表明,在与单注速调管相同的功率电平下,多注速调管的工作电压明显降低,输出效率明显提高,同时,这种管型也存在结构复杂、电子注聚焦和消除非工作模式困难等技术问题。 展开更多

关键词 高峰值功率 多注速调管 电子光学系统 高频互作用系统

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X波段三间隙耦合腔型输出回路间隙阻抗的模拟计算 被引量：12

4

作者 朱敏 罗积润 +4 位作者 郭炜 黄云平 范俊杰 张燕生 崔惠兵 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期604-608,共5页

本文基于理论分析和数值模拟,对一个X波段重叠模工作的三间隙耦合输出回路进行了分析计算。讨论了总间隙阻抗与群时延之间的关系以及回路的群时延对总间隙阻抗的影响。通过合理优化群时延曲线,该X波段三间隙耦合输出腔在三模重叠的情况... 本文基于理论分析和数值模拟,对一个X波段重叠模工作的三间隙耦合输出回路进行了分析计算。讨论了总间隙阻抗与群时延之间的关系以及回路的群时延对总间隙阻抗的影响。通过合理优化群时延曲线,该X波段三间隙耦合输出腔在三模重叠的情况下获得了1dB输出带宽大于14.5%(约1.3GHz)的结果。 展开更多

关键词 重叠模 三间隙耦合输出回路 间隙阻抗 群时延

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三间隙三模重叠耦合腔输出结构特性分析 被引量：9

5

作者 朱敏 黄羽 +5 位作者 全亚民 罗积润 郭炜 黄云平 张燕生 崔惠兵 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期551-556,共6页

讨论了三间隙耦合腔输出结构中各模式的谐振频率特性,分析了耦合系数对模式重叠过程的影响。以X波段为例,模拟计算了输出结构的群时延特性,研究了输出结构工作的稳定性。结果表明,在带内波动约1.7 dB的条件下,采用三模重叠,可获得6.61%... 讨论了三间隙耦合腔输出结构中各模式的谐振频率特性,分析了耦合系数对模式重叠过程的影响。以X波段为例,模拟计算了输出结构的群时延特性,研究了输出结构工作的稳定性。结果表明,在带内波动约1.7 dB的条件下,采用三模重叠,可获得6.61%的瞬时带宽,具有良好的稳定性。 展开更多

关键词 模式重叠 三间隙耦合腔输出结构 耦合系数 电子负载电导 稳定性

原文传递

小型超宽谱高功率微波辐射系统 被引量：7

6

作者 朱四桃 王俊杰 +5 位作者 关锦清 周金山 易超龙 郑磊 陈昌华 谢晋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2027-2030,共4页

小型超宽谱高功率微波辐射系统由Tesla型100 kV级ns脉冲源、Peaking-Chopping型亚纳秒气体开关及TEM喇叭天线构成。系统重复运行频率100 Hz,辐射因子rEp值75 kV,主轴辐射场中心频率520MHz,-3 dB频谱范围230～810 MHz。系统集成于一便携... 小型超宽谱高功率微波辐射系统由Tesla型100 kV级ns脉冲源、Peaking-Chopping型亚纳秒气体开关及TEM喇叭天线构成。系统重复运行频率100 Hz,辐射因子rEp值75 kV,主轴辐射场中心频率520MHz,-3 dB频谱范围230～810 MHz。系统集成于一便携箱内,体积为80 cm×50 cm×26 cm,质量约45 kg。该系统结构紧凑,能够快速展开和撤收,可方便用于超宽谱高功率微波应用技术研究。 展开更多

关键词 超宽谱 高功率微波 TESLA变压器 天线 辐射因子

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百兆瓦级高功率速调管电子光学系统的研究 被引量：12

7

作者 张瑞 王勇 +1 位作者 谢敬新 李庆生 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期499-503,共5页

基于强流电子光学理论确定了S波段100MW速调管电子枪初始参数,对电子枪电极进行优化,获得了导流系数2.0μA.V-3/2、枪内场强低于22kV.mm-1、层流性良好的电子枪。设计了均匀磁场电子注聚焦系统,通过对过渡区磁场的调整,实现了对电子注... 基于强流电子光学理论确定了S波段100MW速调管电子枪初始参数,对电子枪电极进行优化,获得了导流系数2.0μA.V-3/2、枪内场强低于22kV.mm-1、层流性良好的电子枪。设计了均匀磁场电子注聚焦系统,通过对过渡区磁场的调整,实现了对电子注的良好聚焦,模拟表明电子注填充因子约76%,通过率100%且波动较小。样管的热测实验结果与设计取得了良好的一致性。 展开更多

关键词 高功率微波 速调管 电子光学 电子枪

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高功率超宽谱双反射面天线优化设计与实验 被引量：7

8

作者 廖勇 谢平 +5 位作者 徐刚 陈志刚 陆巍 杨周炳 李翰宇 周海京 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1221-1225,共5页

对高功率超宽谱双反射面天线系统进行了优化改进设计,兼顾辐射性能、馈入反射和功率容量。采用沿能流线设计的"粗胖"实体结构代替板状TEM喇叭极板结构,增加低频电流的回流通道,从而改善天线馈入反射特性。将副反射面设计为尼... 对高功率超宽谱双反射面天线系统进行了优化改进设计,兼顾辐射性能、馈入反射和功率容量。采用沿能流线设计的"粗胖"实体结构代替板状TEM喇叭极板结构,增加低频电流的回流通道,从而改善天线馈入反射特性。将副反射面设计为尼龙箱体内、外两部分,使其与尼龙箱体之间的连接螺钉不再突出于高压电场中,优化后最大场强下降了约70%,功率容量达到59GW,通过Taguchi优化算法对组合馈源喇叭结构进行整体优化,天线辐射因子rE(辐射场峰值与观测点距离乘积)提高了1.2倍。优化后的天线系统进行了高功率实验,实验结果表明:天线系统功率容量达到30GW,辐射因子超过8MV。 展开更多

关键词 超宽谱微波 TEM喇叭天线 双反射面天线 辐射因子

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高功率超宽谱辐射源实验研究 被引量：7

9

作者 陈志刚 杨周炳 +6 位作者 陆巍 廖勇 谢敏 冯弟超 苏友斌 张现福 孟凡宝 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2946-2950,共5页

对高功率超宽谱辐射源的参数进行了理论分析设计,对高压电源、脉冲产生、阻抗变换及传输线、天线等各部分的具体参数进行了分解匹配。根据理论计算结果,设计了一套高功率超宽谱辐射装置并进行了实验研究,对输出功率、辐射效率等进行了调... 对高功率超宽谱辐射源的参数进行了理论分析设计,对高压电源、脉冲产生、阻抗变换及传输线、天线等各部分的具体参数进行了分解匹配。根据理论计算结果,设计了一套高功率超宽谱辐射装置并进行了实验研究,对输出功率、辐射效率等进行了调试,在2.7Ω负载上获得脉冲输出功率超过30GW、脉冲宽度1.6ns,通过超宽谱Cassegrain双反射面天线辐射,等效辐射峰值功率超过2×1012 W,辐射因子超过8MV,H面与E面3dB宽度分别为2.35°和2.27°。 展开更多

关键词 超宽谱 高功率 脉冲产生 辐射因子

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Wiggler聚焦带状注速调管电子光学系统的设计 被引量：7

10

作者 王树忠 王勇 +1 位作者 丁耀根 阮存军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1517-1520,共4页

带状注速调管可以在高频段实现高功率微波输出,电子光学系统是带状注速调管的关键部件。阐述了Wiggler双平面聚焦理论,设计了新型椭圆形柱面阴极和椭圆形聚焦极结构,阴极曲率半径为17 mm,长轴10 mm,短轴4 mm;聚焦极长轴28.8 mm,短轴10.4... 带状注速调管可以在高频段实现高功率微波输出,电子光学系统是带状注速调管的关键部件。阐述了Wiggler双平面聚焦理论,设计了新型椭圆形柱面阴极和椭圆形聚焦极结构,阴极曲率半径为17 mm,长轴10 mm,短轴4 mm;聚焦极长轴28.8 mm,短轴10.4 mm。采用这种结构可以直接产生椭圆形带状电子注,且阴极发射电流密度较为均匀。设计了周期长度为8 mm,总长度为108 mm,中间带有凹槽并可以实现双平面聚焦的Wiggler结构,模拟显示电子注填充因子在75%左右,通过率达到100%。设计了新型的菱形收集极结构,电子轨迹在收集极内发散均匀。 展开更多

关键词 高功率微波 带状注速调管 Wiggler聚焦 电子光学系统 电子枪

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多注速调管电子光学系统的模拟 被引量：7

11

作者 王树忠 丁耀根 +1 位作者 沈斌 王进华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期257-260,共4页

利用3维电磁场计算软件MAFIA对L波段100 kW多注速调管的多注电子光学系统进行了模拟计算。通过编写宏程序使MAFIA可以计算旁轴电子枪的性能参数,给出了磁场分布并分析了磁场的差异对电子轨迹的影响。模拟表明:中心注磁场具有轴对称性,... 利用3维电磁场计算软件MAFIA对L波段100 kW多注速调管的多注电子光学系统进行了模拟计算。通过编写宏程序使MAFIA可以计算旁轴电子枪的性能参数,给出了磁场分布并分析了磁场的差异对电子轨迹的影响。模拟表明:中心注磁场具有轴对称性,在均匀区,轨迹的波动性最小,电子轨迹的层流性也最好;内层电子注径向磁场较小,轨迹的波动性略大于中心注的情况;外层电子注靠近极靴处径向磁场最大,电子轨迹的波动最大,层流性最差。计算并模拟显示了18个电子注在收集极入口处的发散情况。 展开更多

关键词 高功率微波 多注速调管 3维电子光学 MAFIA

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均匀场聚焦带状注速调管电子光学系统的研究 被引量：7

12

作者 王树忠 王勇 +2 位作者 杨景华 丁耀根 阮存军 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期226-229,共4页

本文系统地阐述了均匀场聚焦带状电子注的传输理论,设计了柱面阴极皮尔斯电子枪,模拟显示轨迹的层流性较好;设计了产生均匀磁场的磁聚焦结构,在1 m长的距离内,成功地实现了X波段100 MW带状电子注的稳定传输,电子注通过率达到100%;同时... 本文系统地阐述了均匀场聚焦带状电子注的传输理论,设计了柱面阴极皮尔斯电子枪,模拟显示轨迹的层流性较好;设计了产生均匀磁场的磁聚焦结构,在1 m长的距离内,成功地实现了X波段100 MW带状电子注的稳定传输,电子注通过率达到100%;同时设计了收集极新型结构,给出了电子注在收集极内的发散情况。 展开更多

关键词 带状注速调管 电子光学系统 均匀磁聚焦

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TM310模的同轴谐振腔与波导孔耦合及场分布研究 被引量：10

13

作者 曹静 丁耀根 沈斌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1521-1524,共4页

该文研究了采用TM_(310)高阶模同轴谐振腔与波导孔耦合构成的多注速调管输出回路。从理论上阐述了调节该输出腔的外观品质因数的原理和方法,并利用三维电磁场软件CST进行了模拟验证,得到TM_(310)模场分布均匀的,具有较低外观品质因数的... 该文研究了采用TM_(310)高阶模同轴谐振腔与波导孔耦合构成的多注速调管输出回路。从理论上阐述了调节该输出腔的外观品质因数的原理和方法,并利用三维电磁场软件CST进行了模拟验证,得到TM_(310)模场分布均匀的,具有较低外观品质因数的同轴输出腔。 展开更多

关键词 多注速调管 孔耦合 高阶模TM310 场分布 外观品质因数

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TM_(610)高次模圆柱谐振腔的模拟研究 被引量：17

14

作者 张瑞 王勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1129-1133,共5页

根据电磁场理论设计了S波段TM610高次模圆柱谐振腔。运用HFSS,ISFELD3D,CST-MS及MAFIA软件计算了该谐振腔中TM610及其附近模式的电磁场分布、谐振频率及模式间隔。计算表明:TM610模式的电磁场集中在漂移管头周围的区域,谐振腔中心处无... 根据电磁场理论设计了S波段TM610高次模圆柱谐振腔。运用HFSS,ISFELD3D,CST-MS及MAFIA软件计算了该谐振腔中TM610及其附近模式的电磁场分布、谐振频率及模式间隔。计算表明:TM610模式的电磁场集中在漂移管头周围的区域,谐振腔中心处无电磁场分布。根据TM610模式的特点,采取了在腔中心放置铁氧体微波吸收材料的方法来抑制杂模。HFSS模拟表明:腔内吸收材料可消除TM510模式外大部分杂模的影响。采用了在主谐振腔外加耦合吸收腔的方法来抑制TM510模式,该吸收腔基模TM010的谐振频率等于TM510的谐振频率。模拟表明:TM510模式的大部分能量可以被吸收腔内的铁氧体材料衰减掉,Q值从15 604下降到571。 展开更多

关键词 高功率微波 高次模式 谐振腔 模式竞争 多注速调管

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速调管输出腔高阶横磁模式加载波导滤波器输出回路 被引量：3

15

作者 董玉和 刘永霞 朱敏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1267-1270,共4页

该文设计了工作于高阶横磁TM310模式单间隙封闭圆柱同轴腔。在输出矩形波导内设计了横向电感滤波膜片的新型结构。用模拟场分析法计算了腔内6个漂移管中心处间隙阻抗平均值的频率特性。模拟和计算发现,该结构模式输出回路的间隙阻抗平... 该文设计了工作于高阶横磁TM310模式单间隙封闭圆柱同轴腔。在输出矩形波导内设计了横向电感滤波膜片的新型结构。用模拟场分析法计算了腔内6个漂移管中心处间隙阻抗平均值的频率特性。模拟和计算发现,该结构模式输出回路的间隙阻抗平均值随频率的变化出现双峰曲线。这表明,采用滤波膜片波导的输出带宽比采用空波导情形的带宽有明显的增加。 展开更多

关键词 多注速调管 同轴谐振腔 高阶横磁模 间隙阻抗 输出带宽 滤波器加载输出回路

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三间隙耦合输出回路间隙阻抗频率特性的测量 被引量：2

16

作者 朱敏 罗积润 +4 位作者 张志强 郭炜 黄云平 张燕生 崔惠兵 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期617-621,共5页

从多端口微波网络等效的角度,讨论多间隙耦合输出回路间隙阻抗频率特性的测试问题,并以X波段三间隙耦合输出回路为例,分别从模拟测量和实际测量两个方面确定了其间隙耦合阻抗的频率特性,简化了测量过程,为三间隙耦合输出电路工程应用提... 从多端口微波网络等效的角度,讨论多间隙耦合输出回路间隙阻抗频率特性的测试问题,并以X波段三间隙耦合输出回路为例,分别从模拟测量和实际测量两个方面确定了其间隙耦合阻抗的频率特性,简化了测量过程,为三间隙耦合输出电路工程应用提供了有效的实验手段。 展开更多

关键词 间隙阻抗 多间隙耦合输出回路 频率微扰 等效微波网络 模式重叠

原文传递

多注速调管双重入式谐振腔的解析计算与仿真 被引量：3

17

作者 汪海洋 李明光 李家胤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期421-425,共5页

发展了一种计算多注速调管双重入式谐振腔的计算方法。根据场的等效原理将 (模型等效后 )腔体划分为二个规则区域 ,每个区域上的场由公共界面上的虚设磁流所激发。利用格林函数积分法可求得各场的分布 ,由相邻区域公共边界场的匹配条件... 发展了一种计算多注速调管双重入式谐振腔的计算方法。根据场的等效原理将 (模型等效后 )腔体划分为二个规则区域 ,每个区域上的场由公共界面上的虚设磁流所激发。利用格林函数积分法可求得各场的分布 ,由相邻区域公共边界场的匹配条件得到场匹配方程 ,从而求解出腔体谐振频率 ,并采用微扰法对计算数据予以修正 ,同时可得到腔体另一重要参数特性阻抗。另外使用 HFSS软件仿真腔体 ,并给出计算、仿真、实测数据比较。 展开更多

关键词 解析计算 仿真 多注速调管 双重入式谐振腔

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新型带状注毫米波器件的研究进展 被引量：11

18

作者 阮存军 王树忠 +3 位作者 赵鼎 阮望 王勇 谢敬新 《真空电子技术》 2010年第2期8-15,37,共9页

近年来国际上关于毫米波带状电子注器件的研究工作表明这类器件潜在的巨大技术优势与应用潜力,同时也面临诸多技术难点。本文就毫米波带状器件的技术优势,国内外发展现状与趋势,以及面临的技术问题进行了深入分析。重点给出了我们正在... 近年来国际上关于毫米波带状电子注器件的研究工作表明这类器件潜在的巨大技术优势与应用潜力,同时也面临诸多技术难点。本文就毫米波带状器件的技术优势,国内外发展现状与趋势,以及面临的技术问题进行了深入分析。重点给出了我们正在开展的W波段带状注电子光学系统方面的工作,目前已经研制出了采用Wiggler聚焦的带状注束管,带状注电子枪压缩成形后的椭圆截面束流宽高比为25∶1。初步测试表明,带状注束管工作电压60 kV,工作电流2.58 A,传输距离50mm时,直流通过率达到了55%左右。目前,有关毫米波带状电子注聚焦与传输的性能优化与进一步的测试工作正在进行中。 展开更多

关键词 毫米波 带状注器件 电子光学 Wiggler聚焦 直流通过率

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横向电感膜片微波矩形波导的传输特性 被引量：1

19

作者 董玉和 樊琼星 +1 位作者 刘田达 黄传禄 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期431-435,共5页

以微波传输线等效二端口网络模型等效电路理论近似分析了含有横向电感膜片矩形波导的结构。计算发现,矩形波导内置一对膜片时膜片的宽度会影响散射参数的相位和振幅,而膜片放置的位置对散射参数的幅值及带宽没有影响。根据微波无反射传... 以微波传输线等效二端口网络模型等效电路理论近似分析了含有横向电感膜片矩形波导的结构。计算发现,矩形波导内置一对膜片时膜片的宽度会影响散射参数的相位和振幅,而膜片放置的位置对散射参数的幅值及带宽没有影响。根据微波无反射传输的条件,研究了微波矩形波导内置两组横向电感膜片结构的转移矩阵。采用Matlab编程计算,得到在插入衰减最小时两组膜片在波导中的最佳间距。等效电路理论计算结果与用CST软件仿真的结果相符。研究发现,在膜片间距取最佳值时,两种方法得到的相对带宽差值仅为0.59%。 展开更多

关键词 矩形波导 电感膜片 传输矩阵 插入衰减 带宽

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小型超宽谱高功率微波辐射系统设计与实验 被引量：1

20

作者 朱四桃 王俊杰 +4 位作者 关锦清 周金山 郑磊 陈昌华 樊亚军 《现代应用物理》 2013年第1期-,共4页

研制了一台小型超宽谱高功率微波辐射系统,该系统由Tesla型100 kV级ns脉冲源、Peaking-chopping型亚ns气体开关及TEM喇叭天线构成.系统重复运行频率为100Hz,辐射因子rEp值为75 kV,主轴辐射场中心频率为520 MHz,-3 dB频谱范围为230～810 ... 研制了一台小型超宽谱高功率微波辐射系统,该系统由Tesla型100 kV级ns脉冲源、Peaking-chopping型亚ns气体开关及TEM喇叭天线构成.系统重复运行频率为100Hz,辐射因子rEp值为75 kV,主轴辐射场中心频率为520 MHz,-3 dB频谱范围为230～810 MHz.系统集成于一便携箱内,体积为80 cm×50 cm×26 cm,重量约45 kg.该系统结构紧凑,能够快速展开和撤收,可方便用于超宽谱高功率微波应用技术研究. 展开更多

关键词 超宽谱 高功率微波 TESLA变压器 天线 辐射因子

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