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微波整流器谐振回路的计算机模拟

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林智群[1] 李强[2,3]

[1]湖南农业大学理学院,湖南长沙410128 [2]空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077 [3]空军第五飞行学院航空理论教研室,甘肃武威733003

河北师范大学学报:自然科学版
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国际标准刊号:ISSN 1000-5854
国内统一刊号:CN 13-1061

摘  要:

构造了圆柱腔圆极化TE111模式,采用自适应变步长四阶五级龙格-库塔法编写了跟踪单个电子运动轨迹的模拟程序,并计算了f=2.45GHz时腔体的最优尺寸;分析了给定输入功率时,电子枪电压与电子束流及电子出腔时横向位移的关系;得到了外加磁场偏离谐振值±5%时,单个电子输出能量的离散性随电子枪加速电压变化的曲线;当电子与轴的距离小于5mm时,输出电子横向动能的离散小于1.8%.[著者文摘]

是微波输电(图1)的关键技术之一,在卫星太阳能电站,高山、岛屿之间电力输送等无线输电工程中具有广阔的应用前景【】-3].低频(如50 Hz的交流电)的整流方法是熟知的,但是如何把微波(如频率2.45,5.8 GHz)能量有效地转变为直流电却需要研究.要解决大功率微波整流问题,回旋波整流器’5J最有前景.本文中,笔者研究了其谐振回路从微波能量到直流转换的物理过程,为设计出高效率的整流器件提供依据.1 物理模型回旋波整流器的谐振回路是半径尺、长的圆柱金属谐振腔.在坐标原点处开一圆孔或狭缝,细电子束沿z方向以速度y2o进入,腔体的右端面开一适当大小的孔,用于引出快,回旋电子束波.以左端面中心为坐标原点,建立如图2所示的坐标系.在旁轴近似下(即krT~0,是:1.
Journal of Hebei Normal University

栏目信息:

物理学

分 类 号:

TN015

文献标识码:

A

文章编号:

1000-5854(2007)06-0765-03

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[参考文献]

Computer Simulation Conversion of Microwave Energy to DC in Cylindrical Resonator

LIN Zhi-qun, LI Qiang(1.Science College, Hunan Agricultural University, Hunan Changsha 410128, China; 2. Telecommunication Engineering Institute, Air Force Engineering University,Shanxi Xi' an 710077, China; 3. Aviation Theory Teaching and Research Section, Fifth Hight Academy of Air Force, Gansu Wuwei 733003, China)

Abstract:

A circularly polarized TE111 mode of a cylindrical resonator a computer simulation program is developed in which Rung-Kutta method with 4-order accuracy is used and dimensions of the resonator are optimized. For a given input microwave power and deviation of static magnetic field from its resonance value is computed dispersion of output energy of a single electron. The relative transverse energy dispersion is less than 1.8 % if radius of electron beam is less than 5 mm.[著者文摘]

Key words:

microwave power transmission; wireless power transmission; microwave rectitier

收稿日期: 2007-04-27

基金资助:

国家自然科学基金(60471033)

作者简介:

林智群(1971-),女,湖南邵阳人,硕士,从事应用物理的研究及教学.

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