Un oscilador de tiempo de tránsito de banda V compacto con cavidad de modulación reflectante
Autores: Chen, Zulong; Wang, Lei; Ling, Junpu; Song, Lili; He, Juntao; Yao, Jinmei; Xu, Weili
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un oscilador de tiempo de tránsito de banda V compacto con cavidad de modulación reflectante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Mejora
Compacidad
Cavidad de modulación reflectante
Banda V
RCTTO
Microondas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Mejorar la compacidad es esencial para las fuentes de microondas de alta potencia (HPM). En este artículo se propone e investiga una novedosa cavidad de modulación reflectante en un oscilador de tránsito coaxial relativista de banda V (RCTTO). Los análisis de cavidad fría y las simulaciones de partículas en celda muestran que la cavidad de modulación reflectante tiene coeficientes de reflexión más grandes del modo TEM y una mayor capacidad de modulación del haz de electrones en comparación con una cavidad de modulación uniforme. Cuando el voltaje del diodo de entrada es de 391 kV, la corriente del haz es de 4.91 kA, y cuando el campo magnético guía es de 0.6 T, el RCTTO de banda V compacto produce una potencia de microondas de salida de 518 MW (eficiencia de conversión del 27.0%). En comparación con el RCTTO original, el RCTTO de banda V compacto con una cavidad de modulación reflectante muestra un aumento del 24.8% en la potencia de salida y una mejora del 5.4% en la eficiencia, y la longitud axial de la región uniforme del campo magnético se reduce en un 24.2%. El RCTTO de banda V compacto también demuestra un amplio rango de voltaje de operación, lo que indica un potencial para una operación estable con fluctuaciones de voltaje en experimentos. Además, la cavidad de modulación reflectante puede integrarse en otros dispositivos HPM de tipo O de alta frecuencia para mejorar la compacidad, disminuyendo así las demandas en la región del campo magnético, lo cual es ventajoso para el empaquetado permanente futuro de fuentes de HPM.
Descripción
Mejorar la compacidad es esencial para las fuentes de microondas de alta potencia (HPM). En este artículo se propone e investiga una novedosa cavidad de modulación reflectante en un oscilador de tránsito coaxial relativista de banda V (RCTTO). Los análisis de cavidad fría y las simulaciones de partículas en celda muestran que la cavidad de modulación reflectante tiene coeficientes de reflexión más grandes del modo TEM y una mayor capacidad de modulación del haz de electrones en comparación con una cavidad de modulación uniforme. Cuando el voltaje del diodo de entrada es de 391 kV, la corriente del haz es de 4.91 kA, y cuando el campo magnético guía es de 0.6 T, el RCTTO de banda V compacto produce una potencia de microondas de salida de 518 MW (eficiencia de conversión del 27.0%). En comparación con el RCTTO original, el RCTTO de banda V compacto con una cavidad de modulación reflectante muestra un aumento del 24.8% en la potencia de salida y una mejora del 5.4% en la eficiencia, y la longitud axial de la región uniforme del campo magnético se reduce en un 24.2%. El RCTTO de banda V compacto también demuestra un amplio rango de voltaje de operación, lo que indica un potencial para una operación estable con fluctuaciones de voltaje en experimentos. Además, la cavidad de modulación reflectante puede integrarse en otros dispositivos HPM de tipo O de alta frecuencia para mejorar la compacidad, disminuyendo así las demandas en la región del campo magnético, lo cual es ventajoso para el empaquetado permanente futuro de fuentes de HPM.