摘要:针对平面集成行波管对一维阵列电子注聚焦的应用需求，设计了4通道电子注平面磁聚焦系统。将各通道磁场轴向和横向分量沿轴分布特征计算结果与测试结果进行对比，确认了Opera软件计算磁场分布特征的准确性。为与轴对称周期永磁(PPM)聚焦系统电子注通道内磁场分布特性进行对比，建立了轴对称PPM聚焦系统模型，测试结果与计算结果一致性较好。通过平面聚焦系统与轴对称PPM聚焦系统电子注通道内的磁场纵向和横向分布特性对比表明，两种聚焦系统电子注通道内纵向和横向磁场具有相同的分布特征，在离轴相同位置的圆周上横向磁场分量与轴向分量的比值均为B_x/B_z≈0.11，该平面聚焦系统可实现一维阵列圆形电子注的良好聚焦。

摘要:毫米波行波管具有大功率、宽频带、高增益等特点，广泛用于雷达、高速通信、电子对抗等现代军事装备中。为提高折叠波导耦合阻抗并考虑工程应用性，提出一种耳型折叠波导新型慢波结构。与常规矩形波导相比，工作频带内耦合阻抗提高30%以上，损耗降低10%。研制的耳型折叠波导W波段行波管，在工作电压21.9 kV，电流210 mA，占空比为5%时，10.8 GHz带宽内输出功率大于192 W，峰值功率达278 W，电子效率和增益分别达到6.3%和44.6 dB，行波管工作稳定。

摘要:随着太赫兹技术的快速发展，人们对太赫兹技术在通信、光谱学和传感方面的各种应用越来越感兴趣。太赫兹技术发展与应用的基础是高性能的太赫兹源，传统的太赫兹源体积大且需要高功率电源驱动，难以适应集成太赫兹技术的发展，迫切需要研发新机制的微型太赫兹源。本文研究了一种新型微型化自由电子太赫兹辐射器，基于自由电子与其在光栅介质波导结构中激励的太赫兹波的互作用，实现太赫兹波的激励。这项研究为开发高效的片上太赫兹辐射源和拓展先进太赫兹应用提供了新的选项。

摘要:为满足太赫兹真空器件对阴极的大电流密度、小电子注尺寸需求，利用双离子束辅助沉积技术在浸渍钪酸盐阴极表面沉积Ta/Zr抑制膜，并利用聚焦离子束刻蚀技术制备出发射面直径为100 μm的微型热阴极。在此基础之上着重研究这种阴极的抑制膜特性，研究表明，Ta/Zr膜层比Zr膜层临界附着力更强，双离子束辅助沉积制备的Ta/Zr抑制膜比磁控溅射制备的Ta/Zr抑制膜更加致密，并且抑制发射寿命更长。阴极良好的抑制效果一方面是因为Ba扩散至Zr中形成高功函数物质，另一方面是因为Ta/Zr复合膜层高度致密有效抑制了Ba的扩散。

摘要:提出一种用于D波段行波管的电子光学系统设计方案，包括电子枪和永磁聚焦系统，并进行了验证。电子枪采用经典皮尔斯电子枪结构，阴极发射面的外层设置阴极套壳，抑制阴极边缘杂散发射；采用圆柱形控制极替代锥形控制极，同时在聚焦极加负偏压，调节电子注的压缩状态。所设计电子枪工作电压为19 kV，提供电子注电流57 mA，注腰半径为0.068 mm，射程为14.9 mm。为在半径0.15 mm的电子通道中稳定地聚焦和传输电子注，永磁聚焦系统采用周期永磁聚焦系统。峰值磁场为布里渊磁场的2.9倍，增加了电子注刚性。模拟结果显示，传输的电子注最大波动半径小于0.1 mm。按所设计的电子光学系统加工组装了试验流通短管，测试结果显示电子注电流为49.83 mA，收集极电流为49.6 mA，对应电子注流通率达到99.5%，实现了设计目标。

摘要:针对170 GHz兆瓦级回旋管短脉冲实验对蓝宝石输能窗的实际要求，分析了蓝宝石窗传输高斯波束的反射和吸收特性，优化设计了低反射、低损耗蓝宝石输能窗的工程方案。对研制的蓝宝石窗部件进行微波冷测，驻波比(VSWR)小于1.1，验证了蓝宝石窗的低反射特性；计算结果表明该结构的最大输出平均功率阈值为590 W。对使用该蓝宝石窗研制的170 GHz回旋管进行测试，验证了理论计算的功率阈值，为大功率回旋管蓝宝石输能窗的实际应用提供了依据。

摘要:回旋管作为一种重要的真空电子源，能够在毫米波和太赫兹频段生成高峰值以及高平均功率的电磁辐射，在波谱学、雷达、通信、生物医学等领域具有广泛的应用前景。传统的回旋管将不可避免地面对激烈的模式竞争问题，引入准光谐振腔将有望大大减小模式竞争的激烈程度。本文基于电子回旋脉塞理论，将准光谐振腔及带状电子注进行结合，以期实现更高的输出功率及效率。仿真结果表明，在电子电压为40 kV，背景磁场为8.4 T时，设计的准光回旋管能在220 GHz频点处产生6.1 kW的输出，电子效率达到6.1%且在一段时间内能稳定运行。本文结构将可能为高频段乃至高次谐波工作的回旋管设计提供全新方案，从而进一步用于通信、雷达等领域。

摘要:基于人工噪声的物理层安全通信系统，传统人工噪声通常采用推导得到的闭式表达式或最优化方法数值求解生成，要求输入准确的传输信道矩阵信息，才能保证通信系统的保密性。但实际环境中存在的信道估计误差会导致人工噪声预编码误差，从而降低通信系统保密容量。为此提出一种基于深度学习的人工噪声预编码生成方法，通过将有误差的信道估计信息作为输入，与无估计误差情况下传统数值求解得到的预编码矩阵进行拟合，训练得到可适应信道估计误差的深度神经网络。仿真表明，该方法在信道估计有误差时的保密性能与鲁棒性优于传统人工噪声生成系统；相比于其他深度学习方法在物理层安全的应用，所提方法具有更快的收敛速度。

摘要:合成孔径雷达(SAR)能够全天时全天候工作，在对地遥感领域具有广泛和深入的应用。视频SAR将SAR成像获得的空间维度信息拓展到时-空维度，可以获取更加丰富的遥感信息。传统SAR频段较低，导致合成孔径时间长，数据计算量大，高帧频输出难度很大；而低频段太赫兹波对目标细节感知能力强，合成孔径短，特别适合于微弱目标的视频感知。本文设计了一种工作在W波段的视频SAR系统，采用收发分置连续波固态前端体制，输出峰值功率1 W，最大发射带宽可达1 GHz；采用极坐标格式算法(PFA)结合GPU架构实现高帧率低延时成像。仿真试验表明，系统成像分辨力可达0.15 m，成像帧率约5 Hz。

摘要:联合战术通信系统(JTRS)是美军各层次网络空间能力建设和发展的重要通信装备，是实现其“战术级网络空间优势”的重大举措。针对JTRS最新动态及其调整变化，给出了JTRS的进展情况，包括JTRS电台演进和软件通信体系结构规范(SCA)标准；深入研究了JTRS电台体系架构和典型组网结构，并对JTRS的主要波形、相关电台进行了梳理分析与归纳总结，并对JTRS发展动态进行了分析展望。通过对JTRS发展及其应用进行深入研究，能够为战术互联网和新型软件无线电电台的发展提供借鉴，从而促进我国军事通信装备跨越式发展。

摘要:为实现微波频段平板类介质材料的介电常数的无损测试，研究了分裂式圆柱形谐振腔测试方法。介绍了分裂式圆柱形谐振腔的电磁场分析理论，采用模式匹配技术实现了介质加载条件下腔内电磁场分布的精确求解，得到了腔体谐振频率与材料介电常数之间的准确关系。在理论分析的基础上，制作了空腔谐振频率为10 GHz的分裂式谐振腔，并与前期研制的闭式谐振腔进行对比测试，介电常数实部测量结果相对误差小于1%。与国外同类产品进行对比测试，介电常数实部结果基本一致，损耗角正切测量结果更接近于文献参考值。因此，微波分裂腔法能够实现平板介质板材的无损测量，具有准确度高，使用方便等突出优势，可在微波频段内实现介电常数为 1~20，损耗角正切为1×10^-3~1×10^-5，板材厚度为0.1~2.0 mm的各类平板介质材料介电常数的准确测试。

摘要:提出一款新颖的W波段八边形基片集成波导(SIW)背腔缝隙天线。相较传统的缝隙天线，具有体积小、易加工、Q值高、成本低等优点，且易于成阵。通过调节天线背腔缝隙的长度、宽度，以及SIW腔体的尺寸优化天线的辐射特性，通过电磁仿真软件HFSS对模型进行仿真优化，确定了天线的最优结构。仿真实验结果表明，所设计的天线相对带宽约4.5%，方向性优良，中心频率点谐振深度<-31 dB，天线最大增益达到5 dBi，满足设计要求，验证了设计的正确性。所设计的SIW背腔缝隙天线拓宽了数字通信的可用频谱，是一种新的尝试，可为以后的研究提供新的参考思路。

摘要:作为涉及光、机、电、控、热、气、液等多个领域的复杂光机系统，如何对其进行综合性能评估一直是难以解决的关键技术问题。针对该问题，通过分层分析并结合熵值、灰色和模糊评估等方法，提出了能够直观反映复杂光机系统的评估因子，即G因子。通过G因子，可直观地对复杂光机系统的综合性能进行评估，并可对比不同光机系统的综合性能；同时在评估过程中，也可对复杂光机系统的某个或几个关键参数进行对比分析。G因子提供了一种能够反映复杂光机系统综合性能的直观参数，为复杂光机系统的综合性能评估及相关系统研制提供了技术支撑。

摘要:智能无人系统是信息化战争中夺取信息优势、实施精确打击、完成特殊作战任务的重要手段之一，是未来军事力量的倍增器。如何应用新兴技术提升智能无人系统在未来作战场景的有效性是当前重要的研究方向之一。介绍了智能无人系统的相关背景，引入边缘计算技术以及其应用在智能无人系统中的优势，对边缘计算技术在智能无人系统中的问题进行建模及算法求解，最后通过仿真实验验证了算法的有效性。

摘要:量子级联激光器(QCL)是中红外波段重要的激光光源，其中，可调谐中红外量子级联激光器具有单纵模、频率可调谐的优点，成为目前研究的热点。可调谐中红外量子级联激光器主要通过分布反馈(DFB)光栅、分布布拉格反射(DBR)光栅、外腔衍射光栅等方法实现。本文介绍了中红外量子级联激光器的基本原理，分别归纳、总结了近年来DFB、DBR可调谐量子级联激光器以及外腔可调谐量子级联激光器的研究进展，讨论了各种可调谐方法的优缺点。最后，对可调谐量子级联激光器的发展趋势进行了展望。

摘要:由噪声导致的双量子比特门操作错误是可逆的量子线路执行结果保真度下降的重要原因。提出一种将量子线路映射至含噪声量子计算设备的策略，提高量子线路在量子计算设备上的执行成功率。该策略给出一种寻找近邻路径方法，用于在量子比特不是全连通的量子计算设备上找出2个量子比特的近邻路径；由于在近邻路径上任意2个近邻量子比特的噪声一般不同，基于近邻路径上的双量子比特门执行成功率构建启发式函数，估算前瞻窗口内的线路保真度，并根据该代价函数选择保真度最高的近邻方式。通过测试多个Benchmarks，实验结果表明，与Qiskit工具包中SabreSwap和BasicSwap算法相比，本文所提策略的量子线路保真度平均提高65.67%和71.60%。该方法可以提高量子线路保真度。