《高功率微波及源器》ppt課件-文庫吧
2025-04-22 12:08 本頁面
【正文】 ” 目標(biāo)提高到用于目標(biāo) “ 成像 ” ， 應(yīng)用領(lǐng)域也從軍事偵察擴(kuò)大到經(jīng)濟(jì) 、 資源和高科技信息等方面 。 對信號的特殊處理方式也使 SAR具有很強(qiáng)的抗干擾性和相對較低的被偵察截獲概率 ， 從而使得對 SAR系統(tǒng)干擾技術(shù)的研究隨之成為現(xiàn)代軍事信息對抗研究中一個非常迫切的重要課題 。 距離維 脈壓濾波器 方向維 脈壓濾波器 地域回波 圖象 無線輸電 微波源或激光器 、 發(fā)射與接受天線、微波或激光整流器組成 。 其中最關(guān)鍵的器件是將微波（或激光）能量轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷?整流器 主要應(yīng)用領(lǐng)域： 加電給低軌道軍用衛(wèi)星、 給一些難于架線或危險的地區(qū)供應(yīng)電能、 保證天基定性向能武器系統(tǒng)的電力、 傳送衛(wèi)星太陽能電站的電能、 在月球和地球之間架起能量之橋等 1 電源 2 電磁波發(fā)生器 3 發(fā)射天線 4 接受天線、 5 高頻電磁波整流器 6 變電設(shè)備 7 有線電網(wǎng) 其它方面 高能 RF加速器 磁約束等離子體受控?zé)岷司圩? 材料加工 激光泵浦 環(huán)保工程等方面都有廣泛的應(yīng)用前景 ?HPM的發(fā)展與應(yīng)用 ?HPM源器件分類及其基本理論基礎(chǔ) ?世界工作簡單評介 ?定向能武器（ DEW） ?未來目標(biāo)和發(fā)展 1 HPM源 器件的分類 空間電荷 虛陰極振蕩器 反射三極管 慢波 (vp c) 快波 (vp c) O 型 返波振蕩器 行波管 表面波振蕩器 多波契侖科夫發(fā)生器 相對論衍射發(fā)生器 相對論速調(diào)管 等 自由電子激光器 回旋管 回旋返波振蕩器 回旋行波管 回旋速調(diào)管 回旋自諧振脈塞 等 M 型 相對論磁控管 交叉場放大器 磁絕緣傳輸線振蕩器 等 脈動場磁控管 O型器件 ： 相對論電子束漂移方向與外加磁場（波的相速度）同向， 利用軸向慢波結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電子束的群聚和波 束相互作用。 特點(diǎn) ：頻率穩(wěn)定、波 束相互作用效率高、起振快 但它的高阻抗性質(zhì)限制了功率的產(chǎn)生和提高，外加高磁場限制了器件的小型化。 M型器件 ： 相對論電子束的漂移方向垂直與正交電磁場，電子在電磁場作用下的漂移速度 與波的相速度 vp 相等 特點(diǎn) ：阻抗低，輸入電壓和電流可以很高，但往往效率很低。 2| | / | |dv E B B??2 HPM研究的理論基礎(chǔ) 等離子體物理和相對論電動力學(xué) HPM器件的兩種工作狀態(tài) HPM器件：通過電子束與電磁場的相互作用來產(chǎn)生高功率微波的，所以等離子體研究中的波 粒相互作用理論可直接運(yùn)用 HPM研究 HPM文化 更接近于等離子體 文化， 而不是普通微波 文化 放大器 (Amplifier) 振蕩器 (Oscillator) 將電子的動能轉(zhuǎn)換成微波電磁能的過程一般發(fā)生在 波導(dǎo)作用：以某種方式把場的頻率和空間結(jié)構(gòu)調(diào)整到最適宜從一定的電子振蕩固有模式中提取能量 不同尺寸和形狀的波導(dǎo)可以傳播不同模式 (TM或 TE模 )的波，波的特性由色散 關(guān)系來描述 諧振腔 波導(dǎo) 2 2 2 2zkc?? ??? 截止頻率 ?任何一個具有截止頻率低于入射信號頻率的模式都可以攜帶波能量 場方程 Maxwell方程 1 EBjct ??? ? ? ??0BE t?? ? ? ??/E ???? ?0B?? ?邊界條件 “求和過程” ρ ， j 電子方程 牛頓定律 ()dp e E v Bdt ? ? ? ? HPM 相互作用示意圖 對于大多數(shù)高功率微波 (HPM)源，波的增長總是伴隨著這種或那種方式的電子群聚 ，電子束的群聚就是電子的相位被調(diào)制，群聚迫使所產(chǎn)生的波具有相干性。 3 基本原理 切侖可夫 (Cherenkov) 器件（ O型 ） 當(dāng)電子在介質(zhì)中運(yùn)動時，如果電子的運(yùn)動速度大于光在介質(zhì)中的傳播速度，電子就會產(chǎn)生切侖可夫輻射 O型切侖可夫器件（ TWT）的基本結(jié)構(gòu) （ 1）波導(dǎo)入口（ 2）產(chǎn)生軸向場的磁場線圈（
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