大功率射频干负载的研制.pdf

维普资讯 第24卷第3期 中 国 科 学 技 术 大 学 学 报 Vo1．24，No．3 l9：94年 9月 JOURNALOFCHINAONIVE]SSIIYOF$CIIENCEANDIF-,CHNOLOGY Sop． 1994 大功率射频干负载的研制 午一76 —————一 7，一乙 ．， (国家 同步辐射宴验宣) 摘要 大功率射频干负载是 200MoV 电子直线加速器的研制项 目之一．主要 用于吸 ’ 收加 速 管的剩余微波功率 ．以保证整个 皋镜 的正常_工作 拳文详述 1太功率干负载 ， 的设计 各项参数 的测试夏在线使用状况． 关键词 茎塑士峦墼，锥体，粤阻舍垒县 直j32速器 中圉法分类号 TL503．2 PACS(1992) 84．40．YW 1 前言 为了端接直线加速器的每一个 3m节或吸收大功率速调管i刚试中的微波功率，需要大功 率的射频真空负载．常规的方法是采用水负载，其主要缺点是真空度较低且易损坏．考虑到 我们系统的要求，故研制了能承受大功率并具有高真空度的射频全金属负载 (简称：干负载)． 工作机理是在呈锥体的矩形波导管内表面喷涂高电阻合金层，以趋肤损耗的方式耗散微波功 蛊 ． ， 经计算和实验，负载的一路传输衰减量 l6dB，在中心频率 f0=2856MHz，其驻波系数 。 l·05，真空度达到 3×10～Tort，承受微波功率 ~i0MW．保证了整个系统的正常运行． 2 负载本俸设计 2．I 确定负载一路传输的衰减量 A(dB) 为了使负载 中只有入射波，而无反射波，则理想情况是在 z=L处 (L是负载长度)，衰减系 数 ()=。。，但在实际情况下 ，只要让入射波从 =0处传输到 。=L处 (一路传输)的衰减量 A ≥16dB，就可以在微波传输系统 中得到较小的符合工作要求的驻波系数 s≤1．05，这一结果可 以通过 以下三式获得。； Irl= (1) = (2) 1999年 9月 l013收到 』 ． 维普资讯 第 3期 太琦丰射塌干负载的研．f 395 = l01B = 2A (3) 其中，r是反射系数，s是驻披系数 ，A是传输功率的一路衰减量，A是负载的总衰减量， 负载 入 口处的正向波功率，，一是负载入 口处的反 向波功率． 2．2 确定负载长度 L(cm) 吸收负载始端 (z=0处)的衰减系数 ： — + — (Np／m) (4) 唧 √l一 l一 其中，，b分别是波导宽，窄边尺寸}是真空中的波阻抗 ，一 是工作波长和截止波长之 比值 ，足是负载 内表面 电阻率． 而随z变化的衰减系数 ()可以由下式定义 ( = =_ (Np／m) (5) 将有关数据代入 (4