回旋器件论文-朱威威

回旋器件论文-朱威威

导读:本文包含了回旋器件论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磁电复合结构,机械品质因数,磁电回旋器,功率转换效率

回旋器件论文文献综述

朱威威[1](2019)在《高机械品质因数磁电回旋器件的功率转换效率研究》一文中研究指出理想磁电回旋器因兼具无源、线性和无损耗等突出优点,能够实现I-V/V-I的直接转换并伴随着感性/容性网络的非互易转换,可以取代雷达通信转换器、循环器以及隔离器等器件中的关键模块有利于器件的高频信号转换以及微小化发展。尽管在以往的报道中关于磁电回旋器的研究在实验以及理论对其功率转换效率方面取得了重要突破。然而,报道的磁电回旋器研究选用的磁致伸缩材料与压电材料的有效机械品质因数Q值偏低而制约磁电回旋器功率转换效率进一步提升。针对这一问题,提出并设计一种由铁镍基恒弹性合金(Ni-Fe-Cr,Q_m=1082)和压电材料(PZT8,Q_P=1200)层合的2-2型磁电回旋器,通过提高其有效品质因数,实现了高效功率转换效率。所设计的“叁明治”结构Ni-Fe-Cr/PZT8/Ni-Fe-Cr的双端口四线制磁电回旋器中,这两种高Q值材料工作在谐振时产生高效的动态磁-机-电转换(194V/(cm Oe))得益于其较高的有效品质因数(Q=1080)。因此,这种方法能够有效地减小磁-机-电转换过程中的能量损耗,提高了磁电回旋器的功率转换效率。本文通过搭建自动测试系统完成对样品的动态磁-机特性、低频/谐振磁电响应以及功率传输特性的表征,本文设计的磁电回旋器件在较低的输入功率密度(3.31μW/cm~3)时,实现了88.5%的功率转换效率。相关研究的进展和突破,不仅加速了紧凑型、无源、非互易性功能化磁电固体器件的实现,而且在信号传输、阻抗匹配以及功率传输等方面有潜在应用。(本文来源于《郑州轻工业大学》期刊2019-06-01)

李志良,冯进军,刘本田[2](2018)在《回旋振荡管高频理论及在170 GHz器件设计中的应用》一文中研究指出回旋振荡管是一种具有重要发展前景的高功率毫米波源。本文简要介绍了回旋振荡管的结构类别,详细叙述目前应用于回旋振荡管的主要高频理论,包括线性理论和非线性理论,并给出目前应用于高频系统的数值分析软件发展情况,最后利用上述理论及Matlab软件编制出的冷腔和非线性自洽计算程序对热核聚变用170GHz MW级回旋振荡管高频系统进行设计并给出计算结果。(本文来源于《真空电子技术》期刊2018年05期)

胡胜伟[3](2018)在《超导回旋加速器引出束流损失研究及关键引出器件的设计》一文中研究指出在癌症肿瘤治疗领域,质子治疗以其独特的剂量分布优势和良好的生物临床表现正获得越来越多的关注。我国近年来也在大力发展质子治疗相关技术,并将“基于超导回旋加速器的质子治疗装备研发”项目列为十叁五首批重点研发计划。引出系统是超导回旋加速器设计挑战性最大的子系统之一,它直接决定着引出束流的效率和品质。由于超导回旋加速器的主磁场强度很高,束流在引出区域圈距极小甚至包络重迭,因此在引出区域损失的可能性极大,带来强烈的热效应和辐射效应。热效应造成引出器件的结构变形甚至破坏;辐射效应造成器件的活化,甚至引发超导磁铁失超,影响加速器安全运行。因此,从稳定运行和降低维护成本的角度,引出束流损失的控制至关重要。本文提出了一种超导回旋加速器引出系统的设计方案,给出了谐波线圈、静电偏转板、磁通道这些关键引出部件的设计参数。对于谐波线圈,给出了空间布置方式;对于静电偏转板,提出了完整的工程设计方案,对偏转板的束流偏转电磁性能进行评估,同时设计一套高压实验平台研究其放电现象;对于磁通道,本文也完整提出了该器件的组合方式以及结构参数。针对束流损失产生的热效应,本文利用ANSYS有限元软件对因束流损失导致受热后的偏转板进行了热流固耦合分析。研究水冷流量、切割板厚度以及切割板材料几种因素对热效应的影响,确定了水冷流量0.2-0.4L/min的最佳区间,切割板材料选择钨时温度最低且形变量最小。针对束流损失产生的辐射效应,在精确定义束流参数的前提下,本文利用Geant4软件模拟束流撞击切割板产生的核反应。对比了不同切割板材料受质子束流轰击后的能量沉积,同时计算了次级粒子的产出率、能量分布以及空间角度通量分布。这些结果为引出系统的后续设计完善提供了有效参考,也为超导加速器的辐射防护设计积累了前期计算经验。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

杜朝海,罗里,刘濮鲲[4](2015)在《毫米波-太赫兹电子回旋器件的几个基础问题》一文中研究指出探索和发展更高频率和更高功率水平的电磁波源是电子器件长期以来的重要发展方向.本文介绍了基于电子回旋脉塞原理发展起来的电子回旋器件,该类器件在毫米波-太赫兹波段具有高功率的优势.系统探讨了电子回旋器件所面临的欧姆损耗、模式竞争以及对强磁场的依赖性等几个基础问题,指出在深入研究模式竞争机理的基础上发展高阶模式和高次谐波系统将有助于推动电子回旋器件实现高功率、高效率和高稳定性,这对促进器件向太赫兹频段发展具有参考意义.(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2015年10期)

赵国辉[5](2015)在《回旋器件前级固态功率放大器的研究》一文中研究指出回旋行波管是一种新型毫米波和亚毫米波段高功率回旋器件。它具有高功率和高效率的特点,同时又具有比较宽的带宽。但要达到比较高的输出功率,需要有一定功率的输入信号予以驱动。体积小、电压低、一致性好、工作稳定的固态功率放大器作为驱动回旋行波管的前级放大电路被提了出来,并在实践中得到了广泛的应用,大大促进了毫米波段回旋行波管功率源系统的研制与开发。本文从固态功率源与功率合成的基础理论出发,设计了一款8mm频段固态20W脉冲功率放大器,其具有体积小、噪声低、稳定性好的特点。同时为了与回旋行波管配合使用,本文还设计了与固态功率放大器配套的铁氧体隔离器和增益均衡器。针对固态功率放大器的各个功能部件,本文内容主要包括以下几个方面的内容:1.梳理了毫米波固态功率放大器的分类和特性,并对功率合成网络的相关理论进行了推导,为下面的设计提供理论支撑。2.针对低噪声和小体积的要求,完成芯片和电路的选型,使单路放大器模块达到2W的连续波功率输出。同时设计了矩形波导——微带转换结构,方便模块之间的组装。3.为了使最终的功率放大器达到目标输出功率,需要使用功率合成结构。在不同结构之间比较后,最终选取了径向波导结构作为合成网络原型,利用同轴波导到矩形波导的变换结构,设计了性能比较好的渐变波导型8路和径向波导腔型12路功率合成结构,并针对8路合成结构进行了加工测试。4.在放大器的电源模块中加入了脉冲调制电路,以达到使放大器可以脉冲工作的目的,并将电路在Pspice中进行了进一步仿真。之后还设计了两路电源电路为功率放大器供电。5.分析了铁氧体隔离器的工作原理。利用铁氧体的法拉第旋磁效应,设计了一款8mm波段铁氧体环行器,并以此环行器为基础,设计了环行式铁氧体隔离器,以加大放大链路之间以及固态功率放大器输出端口与回旋行波管输入端口之间的隔离度。6.分析了常用的增益均衡器的工作原理。利用加载有切比雪夫吸波材料的矩形谐振腔组成的陷波单元,针对回旋行波管的增益特性,设计了一款8mm波段的腔体增益均衡器,保证了回旋行波管高效稳定工作。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-01)

[6](2014)在《航天科工二院23所质子回旋加速器核心器件填补国内空白》一文中研究指出近日,由中国航天科工二院23所下属北京长峰广播通讯设备有限责任公司承研核心器件的100MeV高能质子回旋加速器成功出束。此质子回旋加速器的成功研发,填补了国内相关领域多项空白,使中国成为少数几个拥有新一代放射性核束加速器的国家之一。100MeV质子回旋加速器是国家重点科技工程——HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施。该加速器直径6.16m,是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器。(本文来源于《国防制造技术》期刊2014年03期)

[7](2014)在《质子回旋加速器核心器件填补国内空白》一文中研究指出近日,由航天科工二院23所下属北京长峰广播通讯设备公司承研核心器件的100MeV高能质子回旋加速器成功出束。此质子回旋加速器的成功研发,填补了国内相关领域多项空白,使中国成为世界少数几个拥有新一代放射性核束加速器的国家。100MeV质子回旋加速器是国家重点科技工程——HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施。该加速器直径6.16米,是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器。加速器是核科学研究的重要平台,可开展中子物理、核数据测量、质子辐照效应,在核能技术开发以及同位素生产和核医学等(本文来源于《科技创新导报》期刊2014年21期)

王平[8](2014)在《太赫兹准光回旋器件的叁维数值模拟仿真》一文中研究指出太赫兹是指频率介于0.1THz-10THz的电磁波,由于其广拓的应用前景受到各国科研人员的普遍重视,发展十分迅速。由于太赫兹波介于红外光与毫米波之间,所以它独特的优点使其可以应用与成像技术、安全检查、THz雷达辐射等方面。然而太赫兹技术的关键之处在于产生太赫兹电磁波,因此开发具有高功率和高效率的太赫兹波源是发展太赫兹技术的基础。到目前为止,太赫兹回旋器件是太赫兹频段中输出功率最高的辐射器件,所以大力研发太赫兹回旋器件成为热门课题。然而太赫兹器件随着工作频率的提高,其中的尺寸共渡效应和功率容量等问题难以得到完善的解决。一般情况下使用高次模式作为工作模式能提高功率的输出,但是高次模式工作往往会引入模式竞争等问题。尤其是在太赫兹频段,太赫兹回旋器件的尺寸比普通微波器件相对更小,所以它的竞争模式问题就更加难以得到抑制。因此,研究一种能工作于太赫兹频段并且能很好解决模式竞争问题的高频互作用结构成为工作重点。经过长期的探索发现,准光波导中的不同模式衍射损耗的不同使其具有较好的模式选择特性,所以利用准光波导结构作为互作用段能用来解决模式竞争问题。研究回旋管的重点是分析其注波互作用效率。由于电子群聚和能量交换都是在注波互作用过程中完成,所以研究其互作用过程成为工作重点,但是由于太赫兹回旋器件的加工与实验相对复杂,所以在研发之初对其进行数值模拟研究已成为必要流程。在教研室科研项目的支撑下,本论文利用自主研发的叁维粒子模拟软件CHIPIC对0.22THz太赫兹回旋器件进行了理论研究与叁维数值模拟仿真。具体研究内容如下:1、对准光波导结构的回旋器件做结构分析和理论研究,通过深入研究准光腔中的高斯波束方程,分析其电磁模式的场分布表达式。其次,研究准光波导中的衍射损耗问题,分析其中的模式竞争问题,为准光波导作为回旋管的中间腔互作用结构打下基础。2、对准光腔回旋振荡管进行了理论分析,主要包括回旋管动力学理论的研究、色散方程的推导。并且选取合适结构进行初步设计,最后运用叁维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟仿真。分析其工作特性。研究相关电参数对工作性能的影响,为后期回旋管放大器的实验研制做基础准备。3、分析回旋返波管的工作原理,设计一只中心频率在0.22THz的准光波导结构的回旋返波管,并利用叁维粒子模拟软件对其优化仿真,分别分析其磁场调谐与电压调谐,通过优化结构参数,最后得到满足频带与功率要求的回旋返波管。最后通过回旋行波管模拟仿真与自激振荡实验数据进行了对比,得到了仿真数据与实验数据一致的结果,印证了数值模拟仿真的准确性与正确性,为回旋行波管放大器的实验与研制做准备。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-04-04)

张杰[9](2014)在《回旋器件Vlasov准光模式变换器的研究与设计》一文中研究指出本论文从理论到实际操作详细分析了Vlasov准光模式变换器的整个系统设计及数值计算,并对Denisov辐射器进行了简单的说明。文章先从总体上介绍了准光模式变换器国内外的发展状况,然后从理论出发,介绍各个准光模式变换器的设计机理及选择辐射器的条件及方法,再一步一步说明准光模式变换器中反射镜面的设计原理及其面上场的计算方法。最后用Matlab编程进行数值模拟。文中主要应用几何光学和矢量绕射理论及一些数学分析的方法对整个准光模式变换器系统进行了详细的分析研究。先用几何光学对辐射器原理进行了分析:不同模式下的馈源波导如何切口、如何计算切口的长度、如何选择辐射器的种类等。再用几何光学初步设计准光模式变换器的反射镜面的方程、几何参数及分析了其局部坐标与全局坐标的关系。然后再利用矢量绕射伦理进行辐射场计算,反复优化参数。并且文中推导了矢量绕射理论,说明了其物理意义,还通过数学分析将矢量绕射理论的矢量方程标量化。最后,通过理论的分析,本文设计了一个工作频率为94GHZ,馈源波导半径为9mm,模式为TE01的Vlasov准光模式变换器。此准光模式变换器选择了梯形切口,长度为82mm;两级抛物柱面反射镜面。通过编程计算优化,最后在输出窗口得到很好的高斯束(TEM00模),且转换效率为76.42%。并且在设计中详细说明了切口面、反射镜面等各个面的等效流源的算法。在计算方法和编程上的特色:相对于传统的口径面积分法,我们采用等效流源的方法把辐射器分为两个面(辐射器的切口面和波导馈源口面),并且计算这两个面上的等效流源,这种方法使计算更精确。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-04-01)

张贺[10](2013)在《回旋器件的模式变换与冷测的研究》一文中研究指出现代军事和科学研究的发展,对于更高功率、更高频率以及更高能量微波源的需求越来越迫切,使得高功率微波技术得以迅猛发展。其被广泛应用于军事装备、科学研究、新材料研制以及医学、生物等多方面领域。回旋行波管是一种重要的新型毫米波器件,由于具有高峰值功率、高平均功率、高增益、高效率等优点,作为通信及电子对抗、毫米波雷达等系统的功率源,受到了广泛的重视。高功率微波系统一般包括以下几个系统:输入耦合耦合器系统、传输系统、输出耦合系统、波模转换系统、天线发射以及接收系统等。各个子系统的性能对整个高功率微波系统都有着至关重要的作用。在微波的传输和发射过程中,模式变换能使高功率微波源的能量有效的传输和辐射,对于高效率传输微波能量起到了至关重要的作用,具有非常重要的研究价值和应用价值。微波冷测技术可以提前了解并验证回旋器件的元件的相应性能,及时发现器件设计中存在的不足,可以缩短整管的设计周期。正是基于模式变换器的重要性,本文对TE01-TE11-HE11模式变换段进行了深入的理论研究和仿真模拟,设计加工的TE01-TE11的模式变换器已经通过了实验验证,并成功地应用于了本教研室的科研试验中。此外,还研究了对回旋器件中的输入耦合器、输出窗以及介质的衰减的测试理论。本论文的主要工作如下:1.对高功率微波技术和回旋行波管的发展、高功率微波传输以及发射系统以及模式转换器技术的发展、研究现状、研究方法及其研究进展进行了系统的论述。2.系统的研究了以TE11为中间转换模式的模式变换链,并由耦合波理论导出了轴线弯曲模式变换器的耦合波方程以及耦合系数,详细地研究了轴线弯曲模式变换器的变换问题,提出了提高转换效率的方法。3.采用四阶龙格库塔法以及相位重匹配技术对轴线弯曲模式变换器进行了数值优化,给出了Q波段和W波段的不同优化结果,得出了模式变换器长度与带宽及转换效率的关系。同时对模式变换器进行了验证及误差分析研究,仿真验证与热测实验验证的结果都与数值优化结果一致性较好,并得出了结构参数和长度的微小变化对转换效率的影响很小,而模式变换器半径的变化对转换效率影响相对较大的结论,为实际工作中误差的控制提供了可靠的数据支持。4.详细论述了TE11-HE11模式变换器的发展,对比了传统波纹波导结构和半径渐变喇叭结构的优缺点,并对两种结构进行了理论研究,为以后的研究提供了理论基础。5.详细论述了回旋器件的冷测实验,论述了输入耦合器、输出窗以及介质在回旋器件高频结构中的作用以及主要性能指标,并给出了相应的测试原理、测试平台及测试结果与仿真结果的对比。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-04-01)

回旋器件论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

回旋振荡管是一种具有重要发展前景的高功率毫米波源。本文简要介绍了回旋振荡管的结构类别,详细叙述目前应用于回旋振荡管的主要高频理论,包括线性理论和非线性理论,并给出目前应用于高频系统的数值分析软件发展情况,最后利用上述理论及Matlab软件编制出的冷腔和非线性自洽计算程序对热核聚变用170GHz MW级回旋振荡管高频系统进行设计并给出计算结果。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

回旋器件论文参考文献

[1].朱威威.高机械品质因数磁电回旋器件的功率转换效率研究[D].郑州轻工业大学.2019

[2].李志良,冯进军,刘本田.回旋振荡管高频理论及在170GHz器件设计中的应用[J].真空电子技术.2018

[3].胡胜伟.超导回旋加速器引出束流损失研究及关键引出器件的设计[D].华中科技大学.2018

[4].杜朝海,罗里,刘濮鲲.毫米波-太赫兹电子回旋器件的几个基础问题[J].北京航空航天大学学报.2015

[5].赵国辉.回旋器件前级固态功率放大器的研究[D].电子科技大学.2015

[6]..航天科工二院23所质子回旋加速器核心器件填补国内空白[J].国防制造技术.2014

[7]..质子回旋加速器核心器件填补国内空白[J].科技创新导报.2014

[8].王平.太赫兹准光回旋器件的叁维数值模拟仿真[D].电子科技大学.2014

[9].张杰.回旋器件Vlasov准光模式变换器的研究与设计[D].电子科技大学.2014

[10].张贺.回旋器件的模式变换与冷测的研究[D].电子科技大学.2013

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