高功率微波系统及速调管测试.PDF

第27 卷 第1 期 核 聚 变 与 等 离 子 体 物 理 Vol.27, No.1 2 0 0 7 年 3 月 Nuclear Fusion and Plasma Physics March 2007 文章编号：0254−6086(2007)01−0057−05 高功率微波系统及速调管测试 1 1 1 1 2 1 1 王 茂 ，刘 亮 ，王晓洁 ，徐 东 ，蒋 敏 ，赵连敏 ，刘甫坤 ， 旵 单家方1 1 3 3 3 , 匡光力 ，Pugnin V ，Khimchenko A ，Lindmila N (1.中国科学院等离子体物理研究所，合肥 230031 ； 2. 江南大学信息工程学院，无锡 214122 ；3. 俄罗斯ISTOK 公司，莫斯科 141190) 摘 要：针对 LHCD 系统的微波器件测试，建立了一套高功率(100kW 级、连续波)的微波测试系统。介绍 了这一高功率微波系统的组成以及相关的测量手段。对俄罗斯生产的速调管进行了测试，给出了测试结果。 关键词：LHCD 高功率微波；微波测试；速调管 中图分类号：O539 中图分类号：A 1 引言 HT-7 装置是我国第一个超导托卡马克，其 LHCD 系统是由 12 支速调管组成的总功率达 1.2MW(工作频率 2.45GHz)的庞大系统[1] 。为了保 证系统的可靠性，系统的各个微波器件要进行大功 率的微波测试和老炼。为此，我们设计完成了一套 高功率微波测试系统。这一微波测试系统为 HT-7 微波系统的大功率微波器件的测试、特别是大功率 速调管的测试和老炼发挥了重要的作用。本文将重 图1 高功率微波测试系统结构示意图 1——微波输入；2——磁线包；3——灯丝电源；4——负高压电 点介绍这一系统的组成以及对俄罗斯生产的大功 源；5——过流保护器。 率速调管的测试工作。 2 高功率微波测试系统的组成 2.1 总体结构 高功率微波测试系统包括微波前级(速调管输 入)系统、速调管系统、高压源系统、微波传输系 统、微波测量以及微波保护系统、水系统、信号采 集与控制系统。实验系统结构如图 1 所示。 2.2 微波前级系统 图2 微波前级的组成示意图 微波前级是速调管的输入，主要由频率为 2.45GHz 微波固态振荡器即本振和微波放大器以 PIN 开关以关断微波输出。微波放大器工作电压是 及供电电源组成，如图2 所示。本振所需工作电压 24V ，它可以通过0~15V 的控制电压或者0~8V 的 +24V 以及−8V ；它还提供一个15V 的控制电压输 PIN 调节电压来调节放大器0.1~3W 的输出功率。 入端。在系统有过流、打火等紧急情况的时候，保 放大器还提供一个功率输出端，可以实时测量前级 护电路这一输入端加上 15V 电压，控制本振内的 的输出功率大小并可以输入计算机采集数据。在系 收稿日期：2006−03−28 ；修订日期：2006−09−13 作者简介：王茂(1976−), 男，安徽桐城人，硕士, 工程师，主要从事低杂波电流驱动方面的研究。 58 核聚变与等离子体物理