نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

افزایش بازدهی کلایسترون چهل پرتوی باند S با استفاده از طراحی به کمک محفظه‌گروهی و بهینه‌سازی ساختار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران
2 دانشگاه جامع امام حسین (ع)
3 دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر
4 دانشکده سایبری- دانشگاه جامع امام حسین(ع)- تهران- ایران
10.22034/joeds.2024.453216.1040
چکیده
امروزه، فشرده‌سازی لامپ کلایسترون در کنار داشتن توان و بازدهی بالای خروجی از مهمترین موضوعات مورد توجه شتاب‌دهنده‌ها به شمار می‌رود. کلایسترون‌های چند پرتوی قابلیت ایجاد توان بالای خروجی، با ولتاژ کاری و طول تعاملی موج با پرتو کمتری نسبت به کلایسترون تک پرتوی دارند و در نتیجه دارای حجم و وزن کمتری نیز خواهند بود. در این مقاله، طراحی و شبیه‌سازی ناحیه برهمکنش موج با پرتو برای یک لامپ کلایسترون چهل پرتوی در باند S با استفاده از روش استفاده از هارمونیک دوم انجام شده است و افزایش بازدهی، برای اولین بار توسط روش طراحی با محفظه گروهی، معرفی شده است. با توجه به نتایج طراحی، شبیه‎سازی و سپس بهینه‌سازی به روش لوکال (Local)، توان خروجی 15 مگاوات در طول برهمکنش 8/238 میلی‌متر برای فرکانس کاری 2856 مگاهرتز در توان ورودی 13 وات حاصل شده‌است. راندمان و بهره ساختار به ترتیب برابر 76 درصد و 66/60 دسی‌بل گردیده‌ است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Efficinecy enhancement of a 40-beam S-band klystron using clustered cavity design and optimization of the structure

نویسندگان English

Ali Jafari 1
Yaqob Qaneh Qarehbagh 2
emad hamidi 3
Seyed Ahmad Ashrafi gharyehali, 4
1 Faculty of Electrical Engineering, Imam Hossein University, Tehran , Iran
2 imam hossein university
3 Faculty of Electrical & Computer Engineering, Malek Ashtar University of Technology, Iran
4 Faculty of Electrical Engineering, Imam Hossein University, Tehran , Iran
چکیده English

Today, the compression of the klystron tube is one of the most important topics for accelerators, along with high output power and efficiency. Multi-beam klystrons have the ability to generate high output power, with lower working voltage and interaction length of the wavelength with the beam than single-beam klystrons, and as a result, they will have less volume and weight. In this paper, the design and simulation of the wave-beam interaction region for a 40-beam klystron tube in S-band has been done using the second harmonic method, and the increase in efficiency has been introduced for the first time by the design method with a clustered cavity. According to the results of design, simulation and then optimization by local method, the output power of 15MW has been achieved in the interaction length of 238.8mm for the working frequency of 2856MHz and the input power of 13W. The efficiency and gain of the structure are equal to 76% and 60.66 dB, respectively.

کلیدواژه‌ها English

Klystron
L-band
Multi-beam
Reduce Bunching length
High power
Optimization