تحلیل و بهینه سازی لامپ موج رونده مارپیچ با هدف افزایش بازدهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر ، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 دانشیار، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

4 استادیار، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

افزایش بازدهی لامپ موج رونده مارپیچ یکی از نیازهای اساسی در کاربرد‌های مختلف مانند راداری ، مخابرات ماهواره‌ای و جنگ الکترونیک می‌باشد. دستیابی به بازدهی بالا نیاز به بهینه سازی ناحیه الکترودینامیک یا همان ناحیه برهم کنش لامپ دارد. در این مقاله، یک کد تحلیل و بهینه سازی لامپ موج رونده مارپیچ بر اساس بهینه‌سازی الگوی گام مارپیچ ارائه می‌شود. روابط اساسی بخش تحلیل کد بر پایه کد کریستین استخراج و پیاده‌سازی شده است. در بخش بهینه‌ساز از انواع روشهای بهینه سازی مانند الگوریتم ژنتیک ، الگوریتم بهبودیافته شدیدترین کاهش، الگوریتم تقسیم مربعات استفاده شده است. مزیت این کد نسبت به شبیه‌سازهای استاندارد کاهش زمان شبیه‌سازی از چند ساعت به چند ثانیه می‌باشد. به عنوان نمونه، یک لامپ باند ka با استفاده از کد توسعه یافته تحلیل و بهینه سازی شده است و نتایج آن با نرم افزار تمام موج MAGIC راستایی آزمایی شده است. بازدهی با الگوی سه گام مارپیچ با این بهینه سازی 14 درصد افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis and Optimization of Helix Traveling Wave Tube to Enhance Efficiency

نویسندگان [English]

  • seyed mohsen razavi 1
  • siavash Abedini 2
  • Seyed Mohammad Javad Razavi 3
  • emad hamidi 4
1 Researcher, Electrical and Computer Faculty, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
2 Master's degree, Electrical and Computer Faculty, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
3 Associate Professor, Electrical and Computer Faculty, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
4 Assistant Professor, Electrical and Computer Faculty,Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Increasing the efficiency of helix travelling wave tube is one of the basic needs in various applications such as radar, satellite communication and electronic warfare. Achieving high efficiency requires the optimization of the electrodynamic area or the interaction area of the tube. In this article, an analysis and optimization code of the helix travelling wave tube based on the optimization of the pitch profile of helix is presented. The basic relationships of the code analysis section have been extracted and implemented based on Christian's code. In the optimizer section, a variety of optimization methods such as genetic algorithm, improved algorithm of the most severe reduction, square division algorithm and etc. are used. The advantage of this code compared to standard simulators is the reduction of simulation time from a few hours to a few seconds. As an example, a ka-band tube has been analyzed and optimized using the developed code, and its results have been verified with MAGIC full-wave software. The efficiency with three-step pitch profile increased by 14% with this optimization.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Traveling wave tube
  • Electronic efficiency
  • optimization
دوره 11، شماره 2
پاییز و زمستان
بهمن 1402
  • تاریخ دریافت: 18 شهریور 1402
  • تاریخ بازنگری: 29 آبان 1402
  • تاریخ پذیرش: 20 آذر 1402
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1402