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摘要
为了实现毫米波段高增益、高效率、高功率的信号放大，提出一个新型内部注入大尺寸同轴多注相对论速调管放大器，新型内部注入耦合结构解决横向高过模输入腔的角向均匀模式激励，大尺寸同轴高频结构具有高的功率容量，在输出同轴波导中引入一个TEM模-扇形TE11模-TEM模解决了输入耦合器引入器件内部的通道问题。设计和研究了输入耦合器、谐振腔、输出段模式变换器的高频特性。开展了器件的束波互作用模拟研究，在模拟中获得了功率为735 MW、频率为30.5 GHz的毫米波放大信号输出，器件的电子效率为49%、增益53.7 dB。在实验中解决了多注电子束的高效率产生与引入问题，引入效率大于80%，器件输出最大功率达到501 MW，输出信号脉宽仅14 ns、频率为30.525 GHz，增益大于50 dB。实验结果验证了提出的器件在毫米波段具有高功率运行的可行性。
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