多注行波管高频特性三维软件模拟

文章利用CST-MWS和MAFIA 2种软件对多注行波管慢波系统进行了较全面地模拟分析,其中包括建立多注行波管慢波结构模型,得到其电场分布图并计算了腔体品质因数。同时模拟计算了多注行波管慢波系统色散特性和耦合阻抗,得到了相移-频率曲线和耦合阻抗曲线,与理论分析相比,高频特性的三维软件模拟结果较好。     

电感偶合谐振腔链型慢波系统的设计和冷测

本文提出了用于大功率行波管的电感偶含谐振腔链型慢波系统的设计方法,用此方法设计出了一套电子注电压为30千伏的慢波系统,对此系统进行了色散特性和偶合阻抗的测量。对色散特性进行了实验和理论比较。比较表明,计算的上截止频率和实测结果相差只有0.6%,下截止频率相差2.8％。     

休斯型耦合腔电磁色散特性研究

微波电子器件中填充等离子体是提高其输出功率和效率增加工作带宽的有效途径之一.利用电磁场分析理论模型,研究了行波管耦合腔高频慢波结构的色散特性,建立了填充等离子体耦合腔高频慢波结构的色散分析模型.研究表明,填充等离子体后高频慢波结构的色散行为发生了重大变化.首先是当电磁波频率高于等离子体频率时,色散频谱有一个微小的上移;其次是当电磁波频率低于等离子体频率时,发现了一种新的电磁波模式——混合模.工作在混合模的行波管具有更宽的带宽,可达到未填充等离子体时的带宽的一倍以上.混合模是体积模,电场在电子通道的对称轴附近最强,更有利于电子与微波之间能量的有效交换,易于实现大功率微波电子器件.     

用有限元法分析带膜片耦合腔中的场

本文用有限元法分析带有有孔金属膜片的耦合腔中的电磁场分布,这种耦合腔用作为高功率行波管的慢波线。导出了一些有用的公式,可用高速数字计算机求解。所述方法对谐振于TM_(010)模式的其它谐振腔也适用。     

介质加载开放式矩形波导慢波结构高频特性分析

矩形波导慢波结构及其变态具有易于微加工、横向尺寸大、散热好等优点,是一种有潜力工作于毫米波段或亚毫米波段的高频系统。利用近似场匹配的方法推导出了介质加载开放式矩形波导慢波结构的色散方程和耦合阻抗表达式,并采用数值计算方法分析了加载的介质对慢波结构的色散及耦舍阻抗的影响。     

等离子体填充相对论行波管

相对论行波管是近20年来发展起来的一种重要的高功率微波器件,它利用电子注中的慢空间电荷波与结构波发生同步互作用来实现高频信号放大.近年来研究发现,当在微波器件中填充了等离子体以后,器件的输出功率和互作用效率得到显著提高,同时等离子体还可改善电子注的传输质量,甚至取消笨重的外加磁场.综述了等离子体填充相对论行波管的研究背景和国内外的发展概况,报道了该类器件在理论和实验研究两个方面的最新进展,具体分析了等离子体加载两种慢波结构--波纹波导和螺旋线中电磁波传播的色散方程,预测了该类器件的发展趋势,提出了一些建议.     

电感偶合谐振腔链型慢波系统的设计和冷测

本文提出了用于大功率行波管的电感偶含谐振腔链型慢波系统的设计方法，用此方 法设计出了一套电子注电压为３０千伏的慢波系统，对此系统进行了色散特性和偶合阻 抗的测量。对色散特性进行了实验和理论比较。比较表明，计算的上截止频率和实测结 果相差只有０．６％，下截止频率相差２．８％。     

曲折波导结构尺寸参数对高频特性的影响

曲折波导作为一种能够在毫米波频段实现宽带大功率输出的放大管慢波结构,其结构尺寸参数很大程度上决定了整管的带宽、增益以及效率。文章对曲折波导结构的慢波特性进行了分析,并对曲折波导的几个重要结构尺寸参数影响问题进行了研究,给出了曲折波导的宽边、窄边以及直波导长度变化对工作带宽、耦合阻抗以及增益稳定性的影响,为曲折波导慢波结构的设计优化提供了参考。     

W波段千瓦级正弦波导行波管电磁系统的理论研究

提出了一种可运用于W波段大功率行波管的两段式正弦波导电磁系统,设计了集中衰减器和输入输出结构,运用粒子模拟的方法研究了带状电子注与慢电磁波在该系统中的互作用结果.研究结果显示,该行波管能够在90-98GHz的频率范围内均获得1kW以上的峰值功率输出.这对宽带大功率毫米波辐射源的开发具有重要科学意义.     

储频装置的实验研究

本文给出了储频装置关键器件——储频行波管的增益抑制特性和500μs长时间储存特性的测试结果。对储频行波管慢波线螺距的测量结果表明,螺距误差大乃是储频失效的重要原因之一。文中还就不同延迟线的衰减变化对储频时间的影响进行了对比。     

考虑输电线路阻抗频率特性的高精度行波定位方法

从理论上推导出了考虑集肤效应的三相输电线路的正序阻抗和零序阻抗随频率变化的公式,分析了输电线路的阻抗频率特性及输电线路阻抗的依频特性对行波定位和保护的影响,并提出了应用小波包分析对行波信号进行分解,分频段进行行波速度的计算并记录行波波头到达的时间来进行故障定位的方法.通过ATP仿真分析表明,该故障定位方法能有效消除行波色散特性的影响,提高故障定位的精度.     

免调谐行波天线宽带阻抗匹配的设计与实现

为实现免调谐行波天线在短波宽频带内的阻抗匹配,采用传输线变压器作为阻抗变换器。通过合理选择变换电路形式及传输线最佳特性阻抗,综合考虑功率容量、平衡／不平衡转换等要素,给出了详细的设计思路与方案,并进行了参数实测和分析,验证了传输线变压器实现宽带阻抗匹配的可行性和有效性。     

双局部行进波对流的高精度数值模拟

文章采用高精度紧致格式,对双局部行进波的对流形态进行数值模拟,探讨了具有中等Soret效应的混合流体双局部行进波的形成过程,并进一步分析了双局部行进波的存在区间对相对瑞利数r的依赖性。研究发现:当分离比为φ=-0.47时,延展行进波向双局部行进波过渡的过程依赖于r。数值模拟结果显示,当r=1.23时,得到了稳定的双局部行进波。文中分析了双局部行进波的稳定性对r的关系,确定了存在稳定的双局部行进波的r的范围为r=1.23～1.61。     

基于时间线性拟合的地缆架空混合线路的行波故障定位

目的 研究n段地缆架空混合输电线路中行波故障定位问题,提出一种基于时间线性拟合的行波故障定位方法。方法 首先对故障区域进行判断,确定故障所在的区域,其次再将不同波阻抗线路进行归一化处理,减少因波速不同而产生的测距误差,最后使用时间线性拟合的方法对故障进行精确定位。结果 解决了初始行波波头识别困难的问题,也减小了行波速度随传输距离变化而变化带来的测距误差问题。结论 在MATLAB/Simulink中搭建一个500 kV的地缆架空混合输电线路仿真模型,实验的验证结果表明此故障定位方法能够有效地解决因行波速度不同而导致的双端行波测距方法不适用问题,最终实现对故障点的精确定位。     

耦合Lorenz振子的同步混沌分岔

研究了时空混沌系统－淹合Lorenz振子同步混沌的分岔行为,当非对称耦合参数达到临界值,耦合系统的同步混沌态发生Hopf分岔,在同步混沌态上迭加一个周期行波。分岔点的参数可由计算Lyapunov指数得到,分岔产生的行波频率等于分岔前临界横模的广义旋转数。继续增加非对称耦合参数,系统经历准周期、混沌到周期运动的变化。在这个过程中同步混沌发生Hopf分岔时产生的周期行波始终存在。     

基于特征时间差的配网故障特征区段定位方法

提出了一种基于行波特征时间差的配电网单端故障特征区段定位方法。变电站测得的暂态线模电压行波信号包含了一系列来自线路上波阻抗不连续点的反射波头,与第一个波头相比,来自分支末端的反射波头能量较大,利用二进小波变换模极大值信息可以检测出这类能量较大的波头,从而确定故障所在的特征区段。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于辐射噪声线谱削峰的双层加肋圆柱壳结构声学设计

为降低水下航行器辐射噪声线谱,提出了一种弱辐射双层加肋圆柱壳结构. 采用机械阻抗理论分析了环肋圆柱壳模态响应幅值控制机理;引入圆截面内运动假设,利用模态展开法推导了环肋径向机械阻抗表达式;基于阻抗失配、波形转换原理,设计了阻抗加强环肋模型,并利用波动理论分析了其隔振性能;考虑壳间托板的强耦合作用,对托板进行了阻波设计. 将阻抗增强肋骨和复合阻波托板联合应用到双层壳结构声学设计中,数值分析了设计前后双层壳振动与声辐射性能. 结果表明:提出的新型双层加肋圆柱壳能有效实现辐射噪声线谱削峰,振动均方速度、辐射声功率和辐射声压大幅降低,具有显著的减振降噪效果.      

输电线路行波电流极性比较式纵联保护方案研究

提出利用高压输电线路暂态行波电流与电容式电压互感器高压侧暂态行波电流的行波纵联保护方案．对暂态行波电流的α模量求取小波变换模极大值以确定极性．比较测量端主电路及电容器分支电路暂态行波电流的初始极性,以判断行波浪涌方向;并通过交换线路两端的故障方向信息识别线路内部故障．分析了该行波电流极性比较式保护方案的影响因素．ATP仿真表明保护方案切实可行,具有较强的实用性．