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基于引力柯西多目标猫群算法的慢波结构优化 预览
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作者 赵东明 夏克文 +1 位作者 刘慧娟 石晓旭 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第2期418-424,共7页
为解决空间行波管慢波结构的电子效率和相移量多目标优化问题,提出引力柯西多目标猫群算法(GS-MOCMCSO),以电子效率提升和相移量降低为目标函数,结合非线性频谱模型1-D CHRISTINE,持续进行迭代优化。实验结果表明,GS-MOCMCSO算法收敛速... 为解决空间行波管慢波结构的电子效率和相移量多目标优化问题,提出引力柯西多目标猫群算法(GS-MOCMCSO),以电子效率提升和相移量降低为目标函数,结合非线性频谱模型1-D CHRISTINE,持续进行迭代优化。实验结果表明,GS-MOCMCSO算法收敛速度快、精度高,电子效率相比额定值提升10.2%,相移量相比初始值降低23.5°。与经典多目标猫群算法(MOCSO)相比,GS-MOCMCSO算法的最佳电子效率更高(40.2%对38.5%),相移量相近,带宽得到扩展(2 GHz对1.5 GHz),更适合于面向电子效率和相位失真的多目标优化。 展开更多
关键词 柯西猫群算法 引力搜索算子 慢波结构 多目标优化 电子效率 相移量
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螺距和磁场跳变在6-18 GHz螺旋线行波管中的应用 预览
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作者 苟茂松 岳玲娜 +7 位作者 殷海荣 徐进 刘漾 胡晓霞 赵国庆 黄民智 王文祥 魏彦玉 《真空电子技术》 2019年第2期29-32,共4页
本文以工作在6~18GHz的T形夹持杆加载金属翼片螺旋线行波管为研究对象,采用螺距跳变和磁场跳变,提高了该行波管在工作频带内的输出功率和电子效率,在一定程度上抑制了二次谐波。计算结果表明,工作电压为3100V,电流为115mA时,6~18GHz内... 本文以工作在6~18GHz的T形夹持杆加载金属翼片螺旋线行波管为研究对象,采用螺距跳变和磁场跳变,提高了该行波管在工作频带内的输出功率和电子效率,在一定程度上抑制了二次谐波。计算结果表明,工作电压为3100V,电流为115mA时,6~18GHz内的输出功率大于56W,电子效率为15.77%~20.88%。较之于均匀螺距的设计,输出功率至少提高了10W,增幅为21.7%,电子效率至少提高了20.7%;在6~9GHz范围内,二次谐波比减小了1.36dB,降幅达13.2%。 展开更多
关键词 螺旋线行波管 螺距和磁场跳变 电子效率 二次谐波
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基于零价铁的地下水化学还原修复体系中的电子转移有效性和电子竞争机制
3
作者 范淑芬 辛佳 +2 位作者 黄静怡 荣伟莉 郑西来 《化学进展》 CSCD 北大核心 2018年第7期1035-1046,共12页
近年来,基于零价铁的化学还原技术因其高效性逐渐被应用于受污染地下水的原位修复。但是,该技术在实际应用中仍面临一些亟待解决的问题。零价铁作为一种高活性的电子供体,除了和目标污染物反应外,还可以与地下水中其他的氧化性物质(如O... 近年来,基于零价铁的化学还原技术因其高效性逐渐被应用于受污染地下水的原位修复。但是,该技术在实际应用中仍面临一些亟待解决的问题。零价铁作为一种高活性的电子供体,除了和目标污染物反应外,还可以与地下水中其他的氧化性物质(如O2、H~+或NO3~-等)反应。这些反应所造成的零价铁腐蚀,不仅会降低修复效率还会增加地下水修复成本。此外,同类或多类污染物间也存在对零价铁所释放电子的相互竞争,从而影响各自的去除效率。本文综述了基于零价铁的地下水修复体系中的电子传递过程和氧化物间的电子竞争机制,从零价铁的腐蚀和电子传递、零价铁电子选择性量化指标的提出和量化方法、地下水体中多种共存氧化物间电子竞争作用、电子效率的影响因素以及强化措施等方面进行详细介绍。最后,对该技术今后发展方向作出了展望,以期为其今后实际的地下水修复应用提供参考。 展开更多
关键词 零价铁 地下水修复 电子传递 电子竞争 颗粒效率 电子效率
相速跳变优化Ka波段梯形线行波管效率研究
4
作者 刘红伟 王战亮 +4 位作者 宫玉彬 魏彦玉 段兆云 巩华荣 冯进军 《微波学报》 CSCD 北大核心 2017年第S1期179-182,共4页
相速跳变技术是通过改变慢波结构的尺寸,从而改变慢波结构中微波信号的相速度,使其与互作用过后的电子注速度实现再同步,重新激励起有效的注-波互作用,实现输出功率的进一步提高。本文利用CST计算了不同周期长度的慢波结构的色散特性和... 相速跳变技术是通过改变慢波结构的尺寸,从而改变慢波结构中微波信号的相速度,使其与互作用过后的电子注速度实现再同步,重新激励起有效的注-波互作用,实现输出功率的进一步提高。本文利用CST计算了不同周期长度的慢波结构的色散特性和耦合阻抗特性,在此基础上利用粒子模拟(PIC)技术计算了注-波互作用。为进一步提高行波管的电子效率,将相速跳变技术运用到Ka波段带状注三槽梯形线慢波结构行波管中。结果证实:对于周期均匀的慢波结构构成的第一种行波管,在33GHz频点处最大输出功率为10.15kW,电子效率为10.36%;而对于由1段周期跳变的慢波结构构成的第二种行波管,在33GHz频率处输出功率为12.09kW,电子效率为12.34%;两者相比,电子效率提高了1.98%。 展开更多
关键词 Ka波段带状注行波管 相速跳变技术 三槽梯形线慢波结构 粒子模拟 电子效率
W波段矩形槽加载双注折叠波导行波管的研究
5
作者 王士龙 孟欣 +1 位作者 王书见 薛谦忠 《微波学报》 CSCD 北大核心 2015年第S2期133-135,共3页
分析了传统槽加载折叠波导慢波结构的缺点,改进为平滑过渡矩形槽加载慢波结构,通过电磁仿真软件HFSS对该结构的色散特性和耦合阻抗等高频特性进行了数值模拟分析,研究了槽宽对高频特性的影响。设计了一支工作频率在92-95.6GHz的双注槽... 分析了传统槽加载折叠波导慢波结构的缺点,改进为平滑过渡矩形槽加载慢波结构,通过电磁仿真软件HFSS对该结构的色散特性和耦合阻抗等高频特性进行了数值模拟分析,研究了槽宽对高频特性的影响。设计了一支工作频率在92-95.6GHz的双注槽加载折叠波导行波管,工作频率为94GHz,输入功率为100m W时,饱和输出功率为235W,电子效率高达7.73%。 展开更多
关键词 矩形槽加载慢波结构 双注折叠波导行波管 高频特性 功率 电子效率
CW磁控管与脉冲磁控管效率差异初探 预览
6
作者 张兆镗 《真空电子技术》 2014年第6期20-22,共3页
本文从电子效率与回路效率及管内电子运动的基本概念出发,分析了(连续波)CW磁控管与脉冲磁控管效率的差别,尽管这些分析是定性与半定量的,但可以看出造成这种差异的原因所在,为进一步提高磁控管的效率指明了方向.
关键词 CW磁控管 脉冲磁控管 效率 电子效率 回路效率
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Theoretical and numerical studies on a planar gyrotron with transverse energy extraction
7
作者 陈再高 王建国 王玥 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第10期581-586,共6页
In this paper, we study the planar gyrotron theoretically and numerically. Applying the large-signal theory to the planar gyrotron, the wave equation of electric field and the equation of motion of an electron are sim... In this paper, we study the planar gyrotron theoretically and numerically. Applying the large-signal theory to the planar gyrotron, the wave equation of electric field and the equation of motion of an electron are simultaneously solved to obtain some characteristic parameters, such as the phase-space plot of electrons, working frequency, startup time, electronic efficiency, and output power of the device. To verify the formulations used in this paper, three-dimensional particle simulations are performed on the same device, and the numerical results accord well with those obtained by using the large-signal theory. Theoretical and numerical results show that the electronic efficiency can reach 21% for the prototype of the planar gyrotron working at the frequency of 0.81 THz. 展开更多
关键词 数值模拟 回旋管 平面 能源开采 电子效率 信号理论 工作频率 运动方程
空间行波管慢波结构及注波互作用模拟设计 预览 被引量:1
8
作者 刘毅 阮久福 +3 位作者 杨军 邓光晟 吕国强 张文丙 《电子科技》 2012年第3期 72-74,共3页
设计了Ka波段螺旋线行波管的慢波结构,分析其色散特性曲线和耦合阻抗,对高频系统进行了优化;利用PIC粒子模拟得到在工作频带内饱和输出功率〉73.5 W,增益畸变〈2%,并对试制样管进行了试验,测得在工作频带内输出功率〉45 W,电子效率〉12.... 设计了Ka波段螺旋线行波管的慢波结构,分析其色散特性曲线和耦合阻抗,对高频系统进行了优化;利用PIC粒子模拟得到在工作频带内饱和输出功率〉73.5 W,增益畸变〈2%,并对试制样管进行了试验,测得在工作频带内输出功率〉45 W,电子效率〉12.5%,采用4级降压收集极后总效率大于40%,最后对模拟结果和实测结果的差异原因进行了简单分析。 展开更多
关键词 空间行波管 冷测特性 注波互作用 电子效率
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基于WMQPSO算法的慢波结构优化设计
9
作者 张新颖 唐康淞 +2 位作者 李实 夏克文 赵东明 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期651-656,共6页
本文首次将带惯性权重的多目标量子粒子群(WMQPSO)算法应用到空间行波管慢波结构优化中。仅以提高电子效率为目标优化时,电子效率提高了6%,但非线性相移变大;以提高电子效率和减小非线性失真为目标时,电子效率提高了约3%,同时... 本文首次将带惯性权重的多目标量子粒子群(WMQPSO)算法应用到空间行波管慢波结构优化中。仅以提高电子效率为目标优化时,电子效率提高了6%,但非线性相移变大;以提高电子效率和减小非线性失真为目标时,电子效率提高了约3%,同时非线性相移降低了15°。实验结果表明,联合优化有效地改善了电子效率和非线性相位失真,优化结果显著。 展开更多
关键词 慢波结构 电子效率 非线性相位失真 WMQPSO算法 空间行波管
X波段宽带连续波耦合腔行波管的研制
10
作者 李现霞 王景田 +4 位作者 黄明光 赵建东 于艳春 郝保良 李跃 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期482-484,共3页
报道了X波段连续波耦合腔行波管的研制进展,该管在16.4%的带宽内实现了连续波功率大于2.1kW。文章还介绍了该管的关键技术和实际测试结果。
关键词 耦合腔 电子效率 TWTCAD CST
真空电子技术
11
《中国无线电电子学文摘》 2008年第3期12-16,共5页
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关键词 行波管 真空电子技术 慢波结构 速调管 收集极 虚阴极振荡器 耦合阻抗 电子效率 电子 输出回路
螺旋线行波管电子效率改善的数值模拟 预览 被引量:4
12
作者 朱兆君 贾宝富 罗正祥 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期 815-819,共5页
运用全电磁2.5维粒子模拟软件MAGIC和3维高频结构仿真软件HFSS,模拟仿真了正-负双跳变慢波结构对螺旋线行波管电子效率的改善,从慢波系统高频参量、非同步参量、增益参量和电子注相位等角度进行了讨论。设计并加工了一支采用双跳变... 运用全电磁2.5维粒子模拟软件MAGIC和3维高频结构仿真软件HFSS,模拟仿真了正-负双跳变慢波结构对螺旋线行波管电子效率的改善,从慢波系统高频参量、非同步参量、增益参量和电子注相位等角度进行了讨论。设计并加工了一支采用双跳变结构的螺旋线行波管,实测结果表明:采用双跳变结构后可将电子效率从19%提高到29%;模拟仿真方法得到的平均相对误差为5%左右。 展开更多
关键词 螺旋线行波管 电子效率 正-负双跳变 电磁仿真 粒子模拟
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使用横向螺旋摇摆磁场提高同轴回旋自谐振脉塞(CARM)放大器的效率 预览
13
作者 张亚东 张世昌 邱春蓉 《科学技术与工程》 2007年第22期 5893-5895,5901,共4页
采用横向螺旋摇摆磁场,通过非线性模拟程序计算同轴回旋自谐振脉塞放大器的输出功率和束波耦合效率,结果显示采用横向螺旋摇摆磁场能将饱和电子效率从恒定导引磁场情况下的7%提高到13.5%左右,使饱和输出功率相比纵向恒定导引磁场下的输... 采用横向螺旋摇摆磁场,通过非线性模拟程序计算同轴回旋自谐振脉塞放大器的输出功率和束波耦合效率,结果显示采用横向螺旋摇摆磁场能将饱和电子效率从恒定导引磁场情况下的7%提高到13.5%左右,使饱和输出功率相比纵向恒定导引磁场下的输出功率提高将近220kW。 展开更多
关键词 CARM 非线性模拟 电子效率 横向螺旋摇摆磁场
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8mm二次谐波回旋速调管非线性分析 预览
14
作者 雷朝军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期 1697-1701,共5页
对8 mm二次谐波回旋速调管中的注-波互作用,进行了PIC模拟计算,得到了高频结构尺寸、电子注参数、聚焦磁场等参数对输出功率、效率和增益的影响规律。在磁场系数0.511 8,电子注电压70 kV,电子注电流约16 A,输入功率约80 W时,得到约430 k... 对8 mm二次谐波回旋速调管中的注-波互作用,进行了PIC模拟计算,得到了高频结构尺寸、电子注参数、聚焦磁场等参数对输出功率、效率和增益的影响规律。在磁场系数0.511 8,电子注电压70 kV,电子注电流约16 A,输入功率约80 W时,得到约430 kW的输出功率,电子转化效率38%,超过37 dB的增益,3 dB带宽超过210 MHz。 展开更多
关键词 高功率微波 回旋速调管 高频结构 注-波互作用 电子效率 增益 带宽
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毫米波行波管金刚石夹持高频结构的设计和优化 预览
15
作者 陈波 《真空电子技术》 2007年第3期 6-8,共3页
利用TWTCAD软件和美国一维螺旋线行波管大信号计算程序对金刚石夹持高频结构和氧化铍高频结构进行了模拟计算,模拟结果表明采用金刚石作为夹持材料可以大大提高高频结构的耦合阻抗和电子效率,同时在采用非均匀输出线路设计时,金刚石结... 利用TWTCAD软件和美国一维螺旋线行波管大信号计算程序对金刚石夹持高频结构和氧化铍高频结构进行了模拟计算,模拟结果表明采用金刚石作为夹持材料可以大大提高高频结构的耦合阻抗和电子效率,同时在采用非均匀输出线路设计时,金刚石结构对电子效率的提高更为明显。 展开更多
关键词 金刚石 高频结构 耦合阻抗 电子效率
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220GHz回旋速调管放大器互作用理论的研究 预览
16
作者 吴峰 鄢扬 +2 位作者 夏连城 陈浩 李成辉 《真空电子技术》 2007年第6期 16-18,29,共4页
应用注波互作用非自洽非线性模拟程序,对220GHz回旋速调管放大器的注波互作用进行了研究;分析了工作电流、工作电压、直流磁场对电子注效率影响。模拟结果表明,设计出的双腔回旋速调管放大器的电子效率为48%,相应的输出功率为20kW。
关键词 回旋速调管 放大器 非线性 互作用 电子效率
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影响相对论磁控管效率的因素分析 预览 被引量:2
17
作者 李天明 李家胤 +5 位作者 于秀云 张廷伟 汪海洋 李浩 周翼鸿 邹焕 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期 1721-1725,共5页
相对论磁控管与普通磁控管效率形成了极大的反差.本文依据打上阳极表面的电子流剩余能量,分析了同步速度、电子小回旋运动、层流厚度、回旋半径、空间直流电荷场与强高频场对效率的影响,并以经典的S波段A6相对论磁控管为例,数值比... 相对论磁控管与普通磁控管效率形成了极大的反差.本文依据打上阳极表面的电子流剩余能量,分析了同步速度、电子小回旋运动、层流厚度、回旋半径、空间直流电荷场与强高频场对效率的影响,并以经典的S波段A6相对论磁控管为例,数值比较了效率随以上各因素的变化,结果表明:强高频场影响是造成相对论磁控管效率低下的主要原因,此结论通过粒子模拟也得到了证实. 展开更多
关键词 高功率微波 相对论磁控管 电子效率 剩余能量
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Ka波段二次谐波回旋速调管放大器的研究 预览 被引量:1
18
作者 耿志辉 刘濮鲲 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期 2161-2164,共4页
应用自行编制的电子注-波互作用的自洽非线性模拟程序,我们对Ka波段二次谐波回旋速调管放大器的注-波互作用进行了研究.通过对回旋速调管放大器的数值模拟,我们详细描述了二次谐波电子注-波互作用过程中电子群聚的物理图景;并研究了不... 应用自行编制的电子注-波互作用的自洽非线性模拟程序,我们对Ka波段二次谐波回旋速调管放大器的注-波互作用进行了研究.通过对回旋速调管放大器的数值模拟,我们详细描述了二次谐波电子注-波互作用过程中电子群聚的物理图景;并研究了不同变化参数(漂移管长度和静磁场强度)对电子效率的影响.模拟结果表明:设计的二次谐波回旋速调管放大器的电子效率为15.4%,相应的输出功率约为161kW. 展开更多
关键词 二次谐波 回旋速调管放大器 自洽非线性 电子效率
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过渡段螺距渐变对相速跳变的螺旋线行波管电子效率的改善 预览 被引量:3
19
作者 马亚林 林祖伦 +1 位作者 贺兆昌 黄磊 《电子器件》 EI CAS 2005年第3期 566-570,共5页
通过注波互作用机理的定性讨论得到了过渡段螺距合理渐变能改善螺旋线行波管效率的初步结论,而由过渡段螺距改变前后的螺旋线行波管色散方程和工作方程的理论分析得出的数值计算结果与初步结论相一致,并得出了过渡段螺距恰当的渐变方式... 通过注波互作用机理的定性讨论得到了过渡段螺距合理渐变能改善螺旋线行波管效率的初步结论,而由过渡段螺距改变前后的螺旋线行波管色散方程和工作方程的理论分析得出的数值计算结果与初步结论相一致,并得出了过渡段螺距恰当的渐变方式对改善相速跳变螺旋线行波管的边频效率起很大作用的重要结论.得出的结论对螺旋线慢波系统设计工作的进一步开展指明了一个方向. 展开更多
关键词 过渡段螺距渐变 色散方程 工作方程 电子效率
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真空电子技术
20
《中国无线电电子学文摘》 2004年第5期6-9,共4页
关键词 真空电子技术 相对论磁控管 慢波结构 行波管 速调管 收集极 电子效率 发光效率 微波激射器 次级电子
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