4-61  高功率微波脉冲压缩储能谐振腔的测量与调试

程  云  和天慧  刘  婕  陈亚男  都兴绍

储能谐振腔是高功率微波脉冲压缩系统实验的核心部件，精确测量有关储能腔参数，修正谐振腔尺寸，调整实验系统的微波参数，使储能阶段H-T的泄漏最小、谐振腔的储能效率达到最大是非常关键和必要的。介绍了L波段高功率微波(HPM)脉冲压缩谐振腔的微波参数的测量，并根据微波参数测量的结果对谐振腔进行了调整，使谐振腔的储能效果明显改善；分析了不同气体成分及充气气压与本征频率之间的关系及其抗击穿性，作为工作介质，SF₆含量为30%~50%，SF₆-N₂混合气体综合性能较好的。

表 1  气体成分变化时的实验结果

在谐振腔测试中，首先根据反射的波形判断耦合孔的耦合状态(弱耦合、过耦合、临界耦合)，这里是过耦合，得耦合系数β=1.35。根据计算得到有载品质因数Q_L=4 078，固有品质因数Q₀=9 583。用网络分析仪测量S₂₁参量，由于短路面的损耗和滑动短路面的位置不合适，实验系统参量改变以后，需要调整滑动短路面的位置，调节是否到位，依靠S₂₁参量判断，调整后谐振腔S₂₁参量的测量结果，如果滑动短路面位置恰当，S₂₁»-30 dB。

表1是气压为0.4 MPa时，N₂和SF₆的混合比例变化时的实验结果，从表1中可以看出随着气体中N₂含量的增加，输出脉冲的前沿变快，而输出脉冲的半高宽基本不变。

通过以上分析比较，要使谐振腔的频率变化较小，又要提高谐振腔的抗击穿性。SF₆含量为30%~50%， SF₆-N₂混合气体综合性能较好。