强流相对论电子束群聚的空间电荷波理论分析

介绍了在长脉冲强流相对论速调管(RKA)研究中强流相对论空心电子束(IREBs)的一种小信号群聚理—空间电荷波理论。建立了IREBs在漂移管中传输的色散方程,以及IREBs与RKA输入腔间隙电场相互作用和IREBs在漂移管中群聚传输的传输线模型,获得了电子束经过输入腔间隙后产生的调制电流表达式。利用500 kV、3 kA、脉宽约1.4 (s的空心电子束,注入70 kW的微波调制,束流经过输入腔后,得到了约9.8％的基波电流调制深度,研究结果与理论分析基本一致。     

同轴结构微波灭菌装置电磁特性模拟

根据细胞电穿孔机理,当外加电场达10~6V/m,细胞膜将被击穿,内部物质外泄导致细胞灭亡。以微波生物效应、电磁场集中理论为指导,采用CST软件模拟分析2450MHz,λ/4同轴腔形式的微波灭菌装置,得出电磁场结构分布图。结果表明,当输入功率达到10~2W量级时,灭菌区域满足细胞瞬态击穿的场强要求,能够实现空气的快速灭菌。     

8mm带状注扩展互作用振荡器研究

研究了采用带状电子束的周期加载矩形扩展互作用振荡器,分析该结构的优点、色散特性和耦合阻抗,并利用模拟软件进行了冷腔分析。设计出了工作波长为8mm的腔体结构,分析了工作模式为TM31模的场分布。按照冷腔设计结果进行了PIC粒子模拟,电压为19kV、电流为3A的带状电子束在纵向磁场为0.3T的约束下与腔体中的TM31模电磁波互作用。模拟结果表明,电磁波的输出波频率为37.9GHz,功率为3.5kW,验证了在该结构中带状注与高次模互作用的设计思想。     

开放式等离子体微波反应腔的研究

利用开放式谐振腔理论，结合实际应用的需要，对微波等离子体系统中开放式微波反应腔进行了研究，计算和分析了等离子体密度和等离子体碰撞频率对腔中微波场幅值、相位和反射系数的影响。数值计算结果表明，在一定的等离子体密度下，随着等离子体碰撞频率的提高，等离子体对微波场的吸收增大，此种开放式的结构可有效地在腔中形成有利于微波等离子体产生的驻波场。     

频率可重构的微波煤炭脱硫实验装置

国内外现有实验结果已经初步证明微波脱除煤中硫具有很好的效果,但是对其反应机理和最优条件尚无认知,尤其无法确定微波脱硫的最佳工作频率。该文基于这一应用需要,提出了一种频率可重构的实验装置,包括宽带微波源、宽带微波传输系统和频率可重构的反应腔,介绍了反应腔的实现原理和设计流程。相较传统微波反应装置,该设计结构简单、成本低廉,可实现大于67%可调范围(500～1 000 MHz)的谐振式工作。这就能有效地开展微波煤炭脱硫实验,在较低输入功率下,准确认知最优反应频率和工作条件。该套装置也可以适用于相关微波化学反应实验。     

一种新型的高功率微波脉冲功率源研究

从微波器件角度提出一种新型脉冲功率源,采用脉冲空心变压器技术路线,通过特殊设计,使初级线圈不仅为次级线圈提供变化磁通,也产生脉冲高压,脉冲高压对脉冲形成线充电,然后产生微波器件需要的电子束,同时初级线圈也可以为微波器件提供相应较强的引导磁场,从而实现脉冲功率源同时为微波器件提供电子束和相应的引导磁场。该新型脉冲功率源可以在一定工作范围内较好地提高脉冲功率源的利用效率,尤其是在小型化结构方面更为明显。     

Ka波段微带检波器设计

介绍了一种中心频率为35GHz,带宽为±2GHz的混合集成检波器设计方法及测试结果。该检波器输入端口为标准矩形波导,通过对极鳍线实现波导到微带的过渡,采用高频电磁场仿真软件和微波电路CAD软件完成该检波器的设计。     

电磁场与微波技术实验教学改革和探索

电磁场与微波技术实验课程在学生学习电磁场与电磁波的基本理论、基本知识、基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力等诸多方面发挥了重要的作用。通过该实验课程的学习,不仅验证了电磁场与微波的抽象理论,而且培养了学生通过检测和测量手段来解决电磁场与微波实际问题的能力。北京邮电大学从实验内容以突出通信特色为出发点,对电磁场理论与微波技术实验的教学进行了深入探索和完善。内容方面完善了电磁波的传播测量、波导传输线测量等传统实验内容,又增加了微波收发系统、低噪声放大器设计等综合性实验内容,改革了天线方向图测量的测量手段,改革后的实验内容更加适应当前社会对相关专业人才需求。实践表明：通过教学实验的深入改革,学生对于知识的掌握和微波设计能力都有了较大提高。     

基于共振解调模拟电路的滚动轴承早期故障检测性能研究

共振解调模拟电路是滚动轴承故障诊断中最常用的技术之一,但是其故障检测性能的定量评价研究尚未见报导。因此,分别以正弦调制和脉冲调制所构造的故障轴承振动加速度信号为电路输入,定量分析了共振解调电路在不同信噪比条件下的故障检测性能,并研究了电路中的关键设计参数——[WTBX]带通滤波器品质因数Q[WT]的调制规律,为共振解调模拟电路在轴承早期故障检测的实际工程应用提供了可靠的科学依据。     

CHIPIC软件的电磁场计算方法

基于CHIPIC是一个高功率微波电磁粒子模拟软件,电磁场的数值计算模块是其核心模块,介绍了CHIPIC软件中电磁场计算的基本方法,以及在其基础上改进而来的时偏算法;同时还对以上两种计算方法所适用的不同物理模型进行了讨论,并对所编制电磁场数值计算模块的正确性进行验证,结果证明CHIPIC的计算结果是正确的。     

8mm三次谐波复合腔回旋管研究

对８ｍｍ波段三次谐波复合腔回旋管进行了系统研究。对具有模式转换段的复合腔的特性进行了数值优化计算，在三次回旋谐波下，对电子注与复合腔中的场的互作用进行了非线性自洽数值模拟。设计并研制了三次谐波复合腔回旋管，在注电压Ｖｂ＝４３ｋＶ与磁场４．５ｋＧ下，得到脉冲输出动率大于５０ｋｗ，互作用电子效率为１２％的结果。     

渐变结构复合腔研究

用模式耦合理论导出了渐变复合腔中高频驻波场幅值纵向分布的普适方程，并首次考虑了ＴＭ型寄生模式的影响。对工作模式对ＴＥ（６１）／ＴＥ（６２）的８ｍｍ渐变复合腔在不同尺寸下进行了多种计算，并与忽略ＴＭ寄生模的计算结果加以比较。     

3mm低电压回旋管设计与模拟

设计了一种3mm低电压二次谐波渐变结构复合腔回旋管,采用二次回旋谐波工作可以在获得高效率的同时,降低工作磁场到基波工作所要求磁场的1/2,使磁场系统简单紧凑。选择工作电压为25kV,可以降低回旋管对绝缘的要求和供电系统的体积及重量;采用渐变结构复合腔控制模式竞争和提高效率;工作模式为低损耗的TE02/TE03模式,有利于连续波工作。通过对回旋管中谐振腔结构、模式竞争以及注—波互作用的研究,分析了高频结构特性、寄生模式的抑制和工作参数优化等问题,给出了模拟设计结果。     

基于X3D^TM的面向Agent异地同步信息系统的模型研究

提出了一种基于X3DTM的面向Agent异地同步协同工作(CorporativeWork,CW)信息系统的模型。该模型设计了分别具备不同功能的多个Agent。采用缩小的、轻量化的3D内核结合分布式文件存储和传输控制命令方法进行异地协同,在窄带环境下取得了很好的实时性。对MAS的设计、通信和协调机制进行了理论和应用上的研究与探讨,同时也提出了信息管理领域技术应用研究的新课题。     

复杂腔体结构电磁散射分析软件的实现

用面向对象的编程（ＯＯＰ）技术实现了复杂腔体结构电磁散射复射线分析的通用程序设计。该程序具有很好的可维护性和可扩充性，文中所定义的基本数据结构在其他射线分析方法的应用领域中亦可适用。给出的计算实例表明了该软件对腔体结构ＲＣＳ预估的有效性及正确性。     

大耦合孔对速调管谐振腔参数的影响

论述大耦合孔对相对论速调管谐振腔的电场分布和特性参数（包括谐振频率、品质因数、特性阻抗、耦合系数等）影响的简要的理论分析与实验研究,以及相应参数的测试方法,并提出了新的耦合孔结构,解决了大耦合孔对谐振腔谐振频率、耦合系数、径向、圆周方向的电场分布的不良影响,其结果对高功率微波器的设计有重要的参考价值。     

基于三维校正的SHGC物体三维结构提取方法

针对SHGC(straight homogeneous generalized cylinders)图像的特点与从单幅图像中提取三维信息困难,设计了一种基于单幅SHGC图像和三维校正的三维结构提取方法。与传统的SHGC三维结构提取方法不同,该方法从三维空间中匹配的角度出发,构造一个二维横截面,在二维横截面上增加一个z轴,通过平移、旋转预先构造好的三维横截面,将构造好的横截面与原图像中SHGC物体的横截面进行兴趣点匹配,从而确定最优化结果时的仿射成像参数(λ,θ),通过成像参数可以成功提取SHGC横截面的三维信息,结合SHGC的子午线轮廓信息定性地得到整个SHGC物体的三维信息,提取SHGC表面的纹理,通过三角网格的方法将纹理贴到三维物体表面。实验论证了本文提出的三维结构提取方法是可行的和正确的。     

半导体激光超短脉冲的产生及测量

利用LiIO_3晶体的倍频效应,研制成功用于测量半导体激光超短脉冲的二次谐波(SIIG)自相关装置,并用直接调制和外腔主动锁模技术,分别产生了脉宽为19.7ps和9.0ps的半导体激光超短脉冲。     

校正高频天波雷达电离层频率调制的级联方法(英文)

电离层频率调制导致地表面杂波的多谱勒展宽,极大地限制了高频天波雷达的目标探测性能。本文针对这种电离层频率调制,给出了一种级联的两步校正处理的方法。在第一步校正中,首先分析这种时变信号的时频分布,并设计了一种谱峰追踪方法从时频分布中获得粗糙的电离层频率调制估计。然后采用基于分段多项式相位模型的参数化方法作二次校正处理,消除残余调制污染。模拟结果表明,即使对Bragg峰发生混叠的重污染的情形,这种级联的校正方法都具有非常好的效果。     

He-Ne激光腔内位相调制的增强效应

本文首次报导了以电光射频位相调制光谱技术为基础，对有源腔内位相调制增强的机理进行了理论和实验的研究结果。数值计算得到了腔内调制存在腹增强效应。在调制频率为10MHz时，理论腔增强倍数为9倍，并在实验上获得了验证。