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速调管放大器输出腔的匹配理论

何琥 雷禄容 李士锋

何琥, 雷禄容, 李士锋. 速调管放大器输出腔的匹配理论[J]. 强激光与粒子束, 2025, 37: 023005. doi: 10.11884/HPLPB202537.240338
引用本文: 何琥, 雷禄容, 李士锋. 速调管放大器输出腔的匹配理论[J]. 强激光与粒子束, 2025, 37: 023005. doi: 10.11884/HPLPB202537.240338
He Hu, Lei Lurong, Li Shifeng. Matching theory and PIC simulation for klystron output cavity with beam[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2025, 37: 023005. doi: 10.11884/HPLPB202537.240338
Citation: He Hu, Lei Lurong, Li Shifeng. Matching theory and PIC simulation for klystron output cavity with beam[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2025, 37: 023005. doi: 10.11884/HPLPB202537.240338

速调管放大器输出腔的匹配理论

doi: 10.11884/HPLPB202537.240338
基金项目: 国家自然科学基金项目(62301519);高功率微波技术重点实验室项目(JCKYS2021212013、61426050105)
详细信息
    作者简介:

    何 琥,783803749@qq.com

  • 中图分类号: TN62

Matching theory and PIC simulation for klystron output cavity with beam

  • 摘要: 基于输出波导与腔体耦合的等效电路模型,对于任意的输出波导与腔体的耦合和任意的腔体和电子束参数,建立了速调管放大器输出腔的匹配理论即最大输出功率理论。建立了带有互感和感应电流等参数的输出腔等效电路模型,研究了输出微波功率和反射功率,其中在研究反射功率时讨论了复耦合系数不等于1和等于1这两种情况下反射功率的表达式,推导了输出波导与带有电子束的输出腔任意的耦合和完全匹配这两种情形时输出微波功率和间隙电压关系的公式。推导了完全匹配时输出腔谐振频率与输出腔有载品质因数的表达式。匹配情形时从含有互感的等效电路模型推出的输出功率的计算结果与经典理论的计算结果近似相等。
  • 图  1  输出腔等效电路图

    Figure  1.  Equivalent circuit model of a klystron output cavity

    图  2  带有输出波导和电子束的速调管输出腔示意图

    Figure  2.  Schematic of a klystron output cavity with output waveguide and beam

    图  3  输出微波功率与工作频率关系图

    Figure  3.  Output power versus frequency

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-07-11
  • 修回日期:  2025-01-02
  • 录用日期:  2025-01-02
  • 网络出版日期:  2025-01-17
  • 刊出日期:  2025-02-15

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