摘要：在器件设计上,针对低功率驱动的高功率微波放大器或高增益放大器中的高次模激励和自激振荡问题,采取了降低电子束同器件前端结构耦合等措施,来保证器件在工作区间完全处于放大状态,通过PIC模拟,设计了低功率驱动的S波段高功率微波放大器（电子束：流强7.5kA,电子能量750kV）,注入微波6.8kW时,模拟微波输出功率1.7GW,增益53.9dB.在Sinus加速器平台上开展了相应的实验研究：注入微波62kW时,微波输出功率达到2.04GW（电子束：流强8kA,电子能量800kV）,输出频率同注入微波一致,增益45.1dB,效率为32%;而当注入微波降低到39kW,增益达到最大（46.7dB）,相应的微波输出为1.84GW.因此论文从实验和模拟两个方面,验证了kW级注入微波驱动的高功率微波放大器的可行性.

关键词：高功率微波 微波器件 高增益 模式控制 

单位：清华大学工程物理系 北京100084 中国工程物理研究院应用电子学研究所 绵阳621900