均压环在高功率微波辐射天线窗中的应用.pdfVIP

第 卷第 期 强 激 光 与 粒 子 束 ， ２８ ７ Ｖｏｌ．２８ Ｎｏ．７ 　 　 年 月 ， ２０１６ ７ ＨＩＧＨ ＰＯWＥＲ ＬＡＳＥＲ ＡＮＤ ＰＡＲＴＩＣＬＥ ＢＥＡＭＳ Ｊｕｌ． ２０１６ 　 　 均压环在高功率微波辐射天线窗中的应用* ， １ ２ １ ２ 李志春 ， 杜国宏 ， 李正红 　 　 （ 成都信息工程大学 电子工程学院，成都 ； 中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 ） １． ６１００００ ２． ６２１９００ 　 摘 要： 为提高高功率微波（ＨＰＭ）辐射天线的功率容量，设计了带均压环的 ＨＰＭ微波辐射天线窗。 　　 　 　 均压环嵌入介质窗表面后介质窗表面电场分布发生改变，电子运动轨迹也随之发生改变，改变电子运动轨迹能 有效抑制二次电子倍增造成的介质窗击穿。当均压环与辐射场电场垂直时， 模拟表明，均压环的加入基 ＣＳＴ 本不影响天线的辐射性能。将其应用于返波管振荡器（ ）实验中（输出微波为 模），结果表明：在束压 ＢWＯ ＴＭ０１ ３ ＭＶ、束流 １０ ｋＡ、效率 ３０％时，普通天线窗输出脉宽为 ４５ ｎｓ，而加入均压环的天线窗输出脉宽 １００ ｎｓ。 关键词： 均压环； 电子运动轨迹； 功率容量 　　 　 　 　 中图分类号： 文献标志码： ： ／ ＴＮ８２８ Ａ doi１０．１１８８４ ＨＰＬＰＢ２０１６２８．０７３００４ 　　 　 　　　　 　 　　 介质窗是高功率微波装置中一个非常重要的部分，用于实现高功率微波从真空到大气的辐射。随着高功 　　 率微波（ＨＰＭ）装置不断向大功率、小型化方向发展，介质窗口的破坏和击穿严重限制了高功率微波的传 ［ ］ ［］ １-３ ４ 输 。介质窗表面刻槽能在一定程度上改变电子运动轨迹，抑制二次电子倍增，避免介质窗击穿 。脉冲功 率系统中通过加入均压环和刻槽来提升绝缘介质的耐压性能。在阴极刻槽后，槽底底部的场强与表面场强相 比来说很小，起到屏蔽的作用，有效提高了绝缘介质的耐压能力