高功率微波及源器ppt課件(完整版)
【正文】 羅斯等國已研制了許多可用于高功率微波源數(shù)值模擬的、相對成熟的軟件 美國 加州大學(xué)的面向?qū)ο?（ objectoriented） 的 OOPIC和 XOOPIC； 空軍實(shí)驗(yàn)室 （ AFRL） 研制的 ICEPIC 圣地亞國家實(shí)驗(yàn)室（ SNL）研制的 OUICKSILVER和 TWOQUICK 俄羅斯 KARAT 洛斯阿拉莫斯科國家實(shí)驗(yàn)室研制的 ISIS 英國 原子能管理局 （ AEA） 研制的 MAGIC 和 MAGIC3D； 科學(xué)應(yīng)用國際公司 （ SAIC） 研制的 MASK和 ARGUS 這些軟件在美國和俄羅斯的高功率微波源的發(fā)展過程中起到了關(guān)鍵的作用。 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 。 本世紀(jì) 60年代 由于核武器效應(yīng)模擬和高能物理理論和技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了脈沖功率 (pulsed power)技術(shù)的引入，能量接近于電子靜止能量 (510kev)的強(qiáng)流 (I MA)相對論電子束和電壓為數(shù)兆伏或更高的高壓脈沖的產(chǎn)生已成為現(xiàn)實(shí)，這使得高功率微波的范圍得到了擴(kuò)大。 合成孔徑雷達(dá) ：是一種在距離向采用脈沖壓縮 ， 方位向采用合成孔徑 原理的高分辨雷達(dá) 。 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(dòng)時(shí)，如果電子的運(yùn)動(dòng)速度大于光在介質(zhì)中的傳播速度，電子就會(huì)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（ 3）產(chǎn)生電子束的二極管 /加速器（ 4）慢波結(jié)構(gòu)（ 5）喇叭型天線 隨著制作加工技術(shù)的提高，行波管 (TWT)和返波管（ BWO）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和手段上不斷推陳出新 ： 用一個(gè)均勻波導(dǎo)將周期結(jié)構(gòu)分成兩部分 以抵消反射，或在結(jié)構(gòu)上增加反射腔 ，用于進(jìn)行預(yù)群聚，目的是增加了輸出效率和功率 采用介質(zhì)加載或在管中充中性氣體 采用單交錯(cuò)和雙交錯(cuò)電路的微波管 )](e x p [)],(),()([)](e x p [)],(),()([)()(tkzitzrBtzrBEtkzitzrEtzrEEspsp??????????基本方程 * ( ) e x p ( )g p z b jIdv E r it z u?? ???? ? ? ?場方程 演化方程 22j j jj z j z zd qqv v E v Ed t t z m c m c? ? ???? ? ? ? ???電子能量方程 j j jjz jzd v kvd t t z? ? ? ???? ? ? ?電子相位方程 磁絕緣傳輸線振蕩器 MILO(M型器件 ) MILO與其它器件不同之處：不需外加磁場，其直流磁場是由通過管子的器件內(nèi)部電流提供的，這個(gè)直流磁場與正交的直流電場一起決定了電子的漂移速度，這樣磁絕緣傳輸線振蕩器 (MILO)自身產(chǎn)生的直流磁場可抑制電子從陰極到陽極的發(fā)射，這種自絕緣機(jī)制和低阻抗性質(zhì)可杜絕引陽極之間的電子擊穿，并允許管子操作非常大的輸入輸出功率。 俄國（前蘇聯(lián)） 前蘇聯(lián)對 HPM的研究是領(lǐng)先于其它西方國家，最活躍的兩個(gè)研究中心是 應(yīng)用物理研究所 ：研究涉及慢波和快波器件 研究所在研究諸如回旋管和毫米波段內(nèi)產(chǎn)生最高平均功率的回旋自共振脈 塞等快波器件方面是世界聞名的 托姆斯克強(qiáng)流電子學(xué)研究所： 已擴(kuò)展到慢波器件 研究所對多波器件的研究是著名的，在與 BWO和 TWT相關(guān)的源方面取得 了世界記錄的微波功率水平 回旋管 CARM FEL BWO TWT BWO 多波契倫柯夫發(fā)生器 相對論衍射發(fā)生器 相對論衍射發(fā)生器 托姆斯克核物理研究所 ： 主要從事 S(3GHz)波段的研究 莫斯科普通物理研究所 ： 研究擴(kuò)展到等離子體器件 研究所在研究自由電子激光、回旋管等快波器件方面是知名的 莫斯科無線電技術(shù)研究所 ：研究重點(diǎn)是虛陰極振蕩器和等離子器件 國立莫斯科大學(xué) ：表面波振蕩器和微波源理論研究 主要成就 是： （ 1）在等離子加熱用的回旋管方面達(dá)到了高平均功率 （ 2）在多波契倫柯夫發(fā)生器（ MWCG）、多波衍射發(fā)生器（ MWDG）和相對論衍
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