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高效速调管设计的缩放程序与后优化方法

DOI：10.1109/TED.2018.2887348 期刊：IEEE Transactions on Electron Devices 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 已开发出一种用于速调管设计的半解析参数缩放程序（PSP）。该程序可在保持电子聚束与减速过程的前提下，将现有速调管设计缩放至不同工作频率、束流功率和导流系数。对于固定布局的速调管射频电路，PSP能提供近乎最优的缩放参数。文中阐述了缩放原理的理论基础及逐步推导过程，并通过通用五腔L波段速调管验证了该程序的有效性。
作者： Jinchi Cai，Igor Syratchev，Zening Liu
AI智能分析
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种适用于速调管设计的半解析参数缩放程序（PSP），该程序能在保持效率的同时实现不同工作频率、束流功率和导流系数的缩放，并通过仿真与优化进行验证。

研究成果

PSP是一种有效工具，可在保持聚束和减速过程的同时，将速调管扩展至不同工作参数，实现近乎最优的设计。优化后验证了效率提升，且在实际设计（如LHC超高频速调管）中的应用表明模拟中具有高效率，尽管二维/三维效应可能降低性能。该方法能以最小优化工作量实现快速设计演进。

研究不足

当放大到更高导流系数时，PSP可能导致效率降低，在大范围缩放中可能出现不稳定性问题（如反射电子）。模拟基于一维、1.5维和三维模型，可能无法完全捕捉所有现实效应，且该方法依赖于固定布局假设。

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