Ku波段同轴渡越时间振荡器的仿真研究OA
Simulation of Ku-band Coaxial Transit-time Oscillator
设计了一款 Ku 波段基于4 腔同轴结构渡越时间振荡器(Transit-Time Oscillator,TTO),输出频率为14.2 GHz.在设计仿真中,采用本征模算法结合 2.5 维粒子模拟方法,通过冷腔仿真确定各谐振腔结构参数的初值,再进行热腔仿真综合优化.这种高效的数值计算方法显著缩短了优化时间,在有效提升设计效率的同时,可使器件的波束转换效率最大化.经模拟优化后的典型结果为:当二极管电压为 410 kV、电流为 9.0 kA 及外加导引磁场为 0.8 T 时,在中心频率 14.2 GHz 处获得了功率为 0.87 GW,转换效率为 23%.
A Ku-band transit-time oscillator based on four-cavity coaxial structure is designed,with the output frequency of 14.2GHz.The eigenmode algorithm combined with 2.5-D particle simulation method is adopted in simulation design.The initial values of each resonator are determined through cold cavity simulation,and then comprehensive optimization of hot cavity simulation is carried out.The efficient numerical calculation significantly reduces optimization time,effectively enhancing design efficiency while maximizing the beam-wave conversion ef-ficiency of devices.The typical simulation results show that when the diode voltage is 410kV,the current is 9.0kA and the guiding magnetic field is 0.8T,the power at the center frequency of 14.2GHz is 0.87GW,and the conver-sion efficiency is 23%.
侯艳茹;魏金久;仇善良
航空工业合肥航太电物理技术有限公司 电磁信息控制与效应全国重点实验室,安徽 合肥 230031||航空工业合肥航太电物理技术有限公司 安徽省飞行器电磁安全重点实验室,安徽 合肥 230031航空工业合肥航太电物理技术有限公司 电磁信息控制与效应全国重点实验室,安徽 合肥 230031||航空工业合肥航太电物理技术有限公司 安徽省飞行器电磁安全重点实验室,安徽 合肥 230031航空工业合肥航太电物理技术有限公司 电磁信息控制与效应全国重点实验室,安徽 合肥 230031||航空工业合肥航太电物理技术有限公司 安徽省飞行器电磁安全重点实验室,安徽 合肥 230031
信息技术与安全科学
渡越时间振荡器粒子模拟模式选择束波转换
Transit-time oscillatorParticle simulationMode selectBeam-wave conversion
《真空电子技术》 2026 (2)
62-66,5
航空科学基金项目(2023Z0380V9001)国家重点项目(50909030401,MJZ5-2N22)
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