《高次諧波同軸內外開槽潘尼管研究》是依託電子科技大學,由李天明擔任醒目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高次諧波同軸內外開槽潘尼管研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李天明
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
潘尼管具有功率高、工作磁場低等特點，在小型化套用方面極具競爭力。但是隨著潘尼管向更高頻段發展，激烈的模式競爭是亟待解決的問題。本項目結合磁控管與迴旋管的設計思想，提出一種新的同軸內外開槽潘尼管方案。該方案利用高次模下潘尼管內電子注集中於陽極腔壁附近，軸心區域沒有電子的特點，將現有的波導開槽結構變為同軸波導內外開槽結構。該方案能有效的稀化模式譜，有利於減弱模式競爭，增強束波互作用，一定程度改變工作模式高頻場的分布，降低高頻率工作下的潘尼管對電子注的苛刻要求。本項目將對這種器件進行理論分析、數值模擬與實驗研究。本項目的研究成果及解決的關鍵技術，為大功率緊湊型毫米波、亞毫米波源的研究奠定理論和實驗基礎，並為實用產品的開發提供技術方案。
結題摘要
項目對潘尼管的小信號與大信號理論展開了深入研究，並以大信號理論為基礎，編制了潘尼管的自洽非線性數值計算程式。通過與粒子模擬程式CHPIC對比，驗證了所編製程序的正確性與能快速獲得結果的特點，解決了潘尼管在高頻電大尺寸下的計算問題。利用編制的程式，對Ka波段三次諧波潘尼管開展了研究。研究指出電子交出能量的不同步以及高頻場分布的不均勻性，將導致部分電子與高頻場的同步條件被破壞，限制了高次諧波潘尼管的效率的提高。此外，電子束的偏心及速度零散對效率也具有明顯影響。同時，針對Ka波段三次諧波潘尼管使用的電子槍也開展了部分研究。在本項目的支持下，培養了三名博士，6名碩士，發表了被SCI、EI等檢索的文章15篇。
