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[发明专利]一种Ka波段锁相速调型同轴契伦科夫器件-CN202310957303.1在审
发明人：张威;周云霄;巨金川;葛行军;党方超;王腾钫;阳福香 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H01J23/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种Ka波段锁相速调型同轴契伦科夫器件，包括：预调制区，用于强流相对论电子束的预调制和群聚，实现30％的基波电流预调制深度；能量提取区，用于提高器件的基波电流调制深度并实现高效的束‑波能量转换；本发明采用反射腔来隔离束波互作用谐振腔并抑制模式竞争，克服空心注入锁定契伦科夫器件对吸波材料依赖；采用两组级联式调制腔进行基波电流预调制，降低器件对注入微波功率的依赖，减小器件注入比；采用同时具备电子束调制和能量提取效能的能量提取区以缩短器件长度，解决高频段HPM放大器面临的窄通道长距离电子束传输问题。
一种 ka 波段锁相速调型同轴契伦科夫器件

[发明专利]一种从二极管方向注入的单端口模式转换器-CN202210655419.5有效
发明人：巨金川;陈英豪;张威;张军;张强;党方超;孙云飞;周云霄;李莹 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-06-10 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： H01P1/16 文献下载
摘要：一种从二极管方向注入的单端口模式转换器，包括注入波导、模式转换组件和注入腔内筒，模式转换组件一端与二极管区域连接，另一端与注入腔连接，注入腔内筒同轴嵌套于模式转换组件内，模式转换组件靠近注入腔的一端的内壁与注入腔内筒的外壁之间具有间隙以形成传输通道，模式转换组件于传输通道的外周设有密闭的环形腔，注入波导一端与外部种子源连通，另一端与环形腔连通，环形腔与传输通道连通。本发明采用从前端(二极管端)进入的方式，结构相对简单，不带来加工、装配困难的问题，同时无需对外部导引磁场进行分段，避免了磁场均匀性较差的问题，有利于谐振腔中束波相互作用的进行；可以起到高效率的模式转换作用，转换效率达到95％以上。
一种二极管方向注入端口模式转换器

[发明专利]一种基于末前腔提取结构的K波段渡越时间振荡器-CN202310610559.5在审
发明人：张威;于状;巨金川;葛行军;张强;党方超;周云霄 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H01J25/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于末前腔提取结构的K波段渡越时间振荡器，包括内筒和套设于内筒外部的阳极外筒，所述内筒和阳极外筒之间形成圆环形的空腔，所述空腔包括依次连通的第一漂移管、第一调制腔、第二漂移管、第二调制腔、第三漂移管、提取腔和第一同轴输出波导，所述阳极外筒的输出端还设有圆环形的第二同轴输出波导，所述第一同轴输出波导和第二同轴输出波导同轴设置，所述第二调制腔还和第二同轴输出波导连通，所述K波段渡越时间振荡器关于内筒的中心轴线旋转对称。本发明验证了末前腔提取微波的可行性，在实现了较高效率输出的同时，也实现了更高功率输出。
一种基于末前腔提取结构波段时间振荡器

[发明专利]一种基于磁场调谐的跨四波段相对论切伦科夫振荡器-CN202210874282.2有效
发明人：葛行军;邓如金;池航;党方超;胡晓东;张鹏;李嵩;贺军涛 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H01S1/02 文献下载
摘要：本发明涉及高功率微波技术领域的微波源器件，尤其是一种基于磁场调谐的跨四波段相对论切伦科夫振荡器。对不同螺线管磁场通电，改变导引磁场的位型，使得电子束分别进入内外电磁结构；电子束在内电磁结构内和C波段慢波结构或X波段慢波结构发生束‑波作用，在外电磁结构内和Ku波段慢波结构或Ka波段慢波而机构发生束‑波作用；再基于回旋共振效应改变导引磁场强度，使电子束只和内或外电磁结构中一个慢波结构发生束‑波作用，和另一个慢波结构的束‑波作用被抑制，即可通过改变磁场的位型和强度实现跨C、X、Ku、Ka波段频率调节。该技术方案可以推广到其它波段，实现更大间隔的跨多个波段频率调节。
一种基于磁场调谐波段相对论切伦科夫振荡器

[发明专利]一种基于两级调制与分布式提取的K波段渡越时间振荡器-CN202310362649.7在审
发明人：张威;于状;巨金川;葛行军;张强;党方超;周云霄 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-04-06 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： H01J23/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于两级调制与分布式提取的K波段渡越时间振荡器，包括内筒和套设于内筒外部的阳极外筒，内筒和阳极外筒之间形成圆环形的空腔，空腔包括依次连通的第一漂移管、第一调制腔、第二漂移管、第二调制腔、第三漂移管、提取腔和第一同轴输出波导，内筒的输出端还设有圆环形的第二同轴输出波导，第一同轴输出波导和第二同轴输出波导同轴设置，提取腔还和第二同轴输出波导连通，K波段渡越时间振荡器关于内筒的中心轴线旋转对称。本发明采用两级调制结构实现基波电流调制深度的增大，从而提高输出效率，并采用双侧通道分布式提取方式实现输出功率的提高，克服高频段下实现高效率输出的同时，输出功率受限的问题。
一种基于两级调制分布式提取波段时间振荡器

[发明专利]一种X波段宽带高功率微波放大器-CN202310087830.1在审
发明人：张威;周云霄;巨金川;葛行军;党方超;王腾钫;阳福香 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-02-02 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： H01S1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种X波段宽带高功率微波放大器，包括：电子束发射结构，用于产生强流相对论电子束IREB；电子束调制结构，用于实现对强流相对论电子束IREB的调制和群聚，实现不低于10％的基波电流调制深度；行波提取结构，用于实现对强流相对论电子束IREB的进一步群聚，并将充分群聚后的强流相对论电子束IREB的动能转换为微波能量耦合输出。本发明采用电调谐方式将电调谐宽带HPM源推广至高频段，可通过改变外部注入微波信号的频率可实现器件工作带宽内任意频点的HPM输出，频率调节方式与器件工作机理和尺寸无关，克服了现有机械调谐宽带HPM振荡器加工、装配难度大，实验调节复杂，及输出微波频点不连续等问题。
一种波段宽带功率微波放大器

[发明专利]一种用于脉冲磁场速调管的混合材料输入腔及其优化方法-CN202310312145.4在审
发明人：张威;陈英豪;巨金川;葛行军;党方超;李嵩;王腾钫 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H01J23/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于脉冲磁场速调管的混合材料输入腔及其优化方法，本发明的混合材料输入腔包括内导体和分别套设于内导体上的第一外导体以及第二外导体，所述内导体的外壁和第一外导体以及第二外导体两者的内壁之间形成漂移管腔，所述第一外导体以及第二外导体之间形成注入波导，所述注入波导、漂移管腔之间通过输入腔连通，所述内导体、第一外导体及第二外导体三者的输入腔内壁部分与其余部分采用不同电导率的金属材料制成；本发明的优化方法包括优化混合材料输入腔的结构使得不同电导率的金属材料的对磁场的响应时间尽可能一致。本发明用于脉冲磁场速调管的混合材料输入腔旨在减少注入微波的微波损耗，同时减小涡流损耗。
一种用于脉冲磁场速调管混合材料输入及其优化方法

[发明专利]中间微波提取外侧电子收集的四间隙高功率重频输出腔-CN202210785607.X有效
发明人： 党方超;邓如金;阳福香;池航;葛行军;巨金川;张威;李嵩;贺军涛 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-07-04 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： H01J25/10 文献下载
摘要：本发明涉及高功率微波技术领域的同轴微波输出腔，尤其是一种中间微波提取外侧电子收集的四间隙高功率重频输出腔，包括外导体、内导体、第一漂移管、由反射腔外腔和反射腔内腔组成的反射腔、第二漂移管、由提取腔外腔和提取腔内腔组成的提取腔、第三漂移管、收集极、同轴输出波导、第一支撑杆、第二支撑杆；整个结构关于中心轴线旋转对称，第一漂移管左端连接同轴HPM器件的电子束调制结构，同轴输出波导右端连接模式转化器和天线。本发明通过合理设计电磁结构，克服功率容量不高和重频运行时收集极易烧蚀的难题，实现HPM源的重频运行。
中间微波提取外侧电子收集间隙功率输出

[发明专利]一种两级调制的同轴相对论速调管振荡器-CN202210722494.9有效
发明人：葛行军;池航;邓如金;党方超;阳福香;张鹏;胡晓东;贺军涛 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-06-20 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： H01J25/14 文献下载
摘要：本发明涉及高功率微波技术领域的微波源器件，尤其是一种两级调制的同轴相对论速调管振荡器，包括阴极座、阴极、阳极外筒、内筒、准直孔、一级调制腔、一级漂移段、二级调制腔、二级漂移段、提取腔、同轴输出波导、第一支撑杆、第二支撑杆、螺线管磁场、梯形收集极；整个结构关于中心轴线旋转对称。阴极座左端外接脉冲驱动源的阳极，阳极外筒左端外接脉冲驱动源的外导体，同轴输出波导右端连接模式转换器和天线。本发明克服低磁场下效率低的难题，通过合理设计电磁结构，采用两级调制腔，在低磁场条件下通过二次调制电子，提高电子的群聚效果，进而在低导引磁场下实现高效率的束‑波转换。
一种两级调制同轴相对论速调管振荡器

[发明专利]一种带注入腔的锁相弱磁场同轴渡越辐射振荡器-CN202210786860.7有效
发明人： 党方超;邓如金;葛行军;张鹏;张晓萍;袁成卫;巨金川;贺军涛 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-07-04 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： H01J25/14 文献下载
摘要：本发明涉及高功率微波技术领域的微波源器件，尤其是一种带注入腔的锁相弱磁场同轴渡越辐射振荡器，包括阴极座、阴极、阳极外筒、内筒、第一漂移管、注入腔、第二漂移管、谐振反射腔、第三漂移段、调制腔、第四漂移管、提取腔、梯形收集极、同轴输出波导、第一支撑杆、第二支撑杆、螺线管磁场、注入波导；整个结构关于中心轴线旋转对称。本发明克服锁相HPM振荡器外部信号功率高、磁场较大的难题，通过合理设计电磁结构，采用单独的注入腔和反射腔，降低外部信号的功率，采用多间隙调制腔和提取腔，在弱磁场条件下增强电子与驻波场的相互作用。
一种注入锁相弱磁场同轴辐射振荡器

[发明专利]一种基于磁场调谐的三波段跳频高功率微波发生器-CN202210865761.8有效
发明人：葛行军;胡晓冬;张鹏;党方超;张晓萍;袁成卫;宋莉莉;贺军涛 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： H01J23/24 文献下载
摘要：本发明涉及微波技术领域的微波源器件，尤其是一种基于磁场调谐的三波段跳频高功率微波发生器，高频结构采用内外电磁结构，外部电磁结构用于实现Ku波段高功率微波输出，内部电磁结构用于实现C、X波段高功率微波输出。其中，外部电磁结构是一种基于渡越辐射的相对论速调管振荡器，内部电磁结构是一种基于磁场调谐的跨C、X双波段的跳频切伦科夫振荡器。本发明可以克服现有跳频器件的调节带宽窄、跨波段范围较小、输出微波波段数量少等不足，具有调节方式简单、调节范围宽、可跨多波段、束‑波互作用效率高等优点。
一种基于磁场调谐波段跳频高功率微波发生器

[发明专利]一种四级调制高效率紧凑型同轴相对论速调管放大器-CN202211009841.X有效
发明人： 党方超;周宁;阳福香;葛行军;张晓萍;张鹏;巨金川;贺军涛 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-07-04 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： H01J25/10 文献下载
摘要：本发明涉及高功率微波技术领域的微波源器件，具体涉及一种四级调制高效率紧凑型同轴相对论速调管放大器，属于高功率微波技术领域，包括阴极座、阴极、阳极外筒、内导体、注入波导、重入式谐振腔、输入腔、增益腔、群聚腔、末前腔、反射腔、双间隙提取腔、电子束收集极、输出波导、反馈环、支撑杆和螺线管磁场，整体结构关于中心轴线旋转对称；本发明采用了输入腔、增益腔、群聚腔、末前腔四级调制方案，有效提高了对电子束的调制能力，提升了器件的功率转换效率，且器件长度约为10倍器件工作波长，紧凑性较好，有利于推动相对论速调管放大器的模块化以及功率相干合成系统的小型化发展。
一种调制高效率紧凑型同轴相对论速调管放大器

[发明专利]一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔-CN202210698686.0有效
发明人： 党方超;张鹏;阳福香;周宁;葛行军;张晓萍;巨金川;张威;贺军涛 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-06-20 - 公布日： 2023-03-10 - 主分类号： H01J23/12 文献下载
摘要：本发明涉及高功率微波技术领域同轴相对论速调管放大器的输入腔，具体涉及一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔，属于高功率微波技术领域，其包括外导体、第一内导体、第二内导体、注入圆波导、弯曲波导、输入腔间隙、左端漂移管、右端漂移管和支撑杆组成，整个结构关于中心轴线旋转对称。本发明提供的一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入腔，在保证输入腔高吸收率的基础上解决现有外馈入式输入腔分断导引磁场、大过模比情况下易激励非旋转对称模式两大难题，对类似的相对论速调管放大器所需的输入腔设计具有重要借鉴意义。
一种同轴相对论速调管放大器内馈入式输入

[发明专利]一种带有双层水道的强流电子束收集极-CN202211482689.7在审
发明人：巨金川;陈英豪;葛行军;党方超;荀涛;张威;周云霄 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H01J23/027 文献下载
摘要：本发明公开了一种带有双层水道的强流电子束收集极，包括一体式结构且带有内孔的收集极本体，收集极本体的内部设有由靠内孔一侧的内层水道和靠收集极本体外壁一侧的外层水道两者构成的双层水道，收集极本体的外壁设有注水口和出水口，注水口依次通过内层水道、外层水道和出水口连通，且内层水道中至少部分围绕内孔呈螺旋形，外层水道为圆环腔状。本发明能够在不影响微波传输、上游器件和磁场结构的前提下，及时高效地将强流电子束轰击收集极表面沉积的大量热能传递出去，并且可以有效回收电子束。
一种带有双层水道流电收集

[发明专利]基于大半径环形电子束的L波段高功率长脉冲RBWO-CN202210563155.0有效
发明人： 党方超;周宁;张晓萍;葛行军;贺军涛;池航;胡晓冬 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2022-05-19 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： H01J25/46 文献下载
摘要：本发明涉及高功率微波技术领域的微波源器件，具体涉及一种基于大半径环形电子束的L波段高功率长脉冲RBWO，属于高功率微波技术领域。本发明采用大半径环形电子束作为工作条件，减小电子束空间电荷效应，保证高能电子束的深度调制；采用五个周期的非均匀慢波叶片实现电子束与慢波结构高效的束波相互作用；采用双间隙提取腔结构提高微波输出功率和提取效率；采用带收集极挡板的类同轴收集极，抑制收集极等离子体的产生和扩散，保证器件长脉冲稳定运行。该微波源结构简单、易于加工、易于长脉冲稳定运行。
基于半径环形电子束波段功率脉冲 rbwo

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