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Investigación experimental sobre la posición óptima de un reflector de anillo para un oscilador de cátodo virtual axial

Autores: Kim, Se-Hoon; Lee, Chang-Jin; Kim, Wan-Il; Ko, Kwang-Cheol

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Investigación experimental sobre la posición óptima de un reflector de anillo para un oscilador de cátodo virtual axial


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Anillo reflector
Vircador axial
Potencia de microondas
Simulaciones
Experimentos
Cavidad resonante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Un reflector en anillo fue investigado experimentalmente utilizando un oscilador de cátodo virtual axial (vircator). El reflector en anillo se instaló detrás del ánodo de malla del vircator axial para mejorar la potencia de salida de microondas mediante la formación de una cavidad resonante y aumentando la eficiencia de conversión de energía de haz de electrones a microondas. La posición óptima del reflector en anillo se analiza a través de simulaciones y experimentos variando la distancia del ánodo al reflector de 6 mm a 24 mm en pasos de 3 mm. Las simulaciones PIC muestran que el reflector en anillo mejora la potencia de microondas del vircator axial hasta un 220%. Los experimentos muestran que la potencia de microondas del vircator axial sin el reflector en anillo es de 11.22 MW. La potencia pico promedio máxima de microondas del vircator axial con el reflector en anillo es de 25.82 MW cuando la distancia del ánodo al reflector en anillo es de 18 mm. A partir de las simulaciones y experimentos, se puede ver que el reflector en anillo produce una mejora decreciente que es inversamente proporcional a la distancia del ánodo al reflector en anillo y no hay una mejora de microondas notable después de los 24 mm. El rango de frecuencia obtenido de las simulaciones y experimentos es de 5.8 a 6.7 GHz y de 5.16 a 5.8 GHz, respectivamente. La diferencia entre los resultados de simulación y experimentales se debe al error en la distancia de separación entre el ánodo y el cátodo. Aunque la frecuencia cambia ligeramente, parece que el reflector en anillo no tiene influencia en la frecuencia de las microondas generadas.

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