離子回旋加熱(ICRH)天線阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-13 11:52
離子回旋加熱是托卡馬克裝置上最重要的輔助加熱方式之一,ICRF波與等離子體相互作用時(shí),天線輸入阻抗和等離子體耦合阻抗隨等離子體參數(shù)的變化而變化,這些變化會(huì)導(dǎo)致天線輸入阻抗不再與RF傳輸線系統(tǒng)相匹配,射頻波的功率很快沿傳輸線從天線反射,為了將ICRF波能量有效地傳播到天線并耦合到等離子體中,天線系統(tǒng)必須具有能實(shí)現(xiàn)快速阻抗匹配的優(yōu)點(diǎn),所以阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的研究對(duì)目前開展磁約束受控核聚變實(shí)驗(yàn)研究及將來實(shí)現(xiàn)托卡馬克聚變堆高性能穩(wěn)態(tài)運(yùn)行具有重要意義。本文首先采用傳輸線理論,分析了三支節(jié)液態(tài)調(diào)配器結(jié)合頻率反饋裝置時(shí)離子回旋共振加熱天線系統(tǒng)的阻抗匹配過程,并數(shù)值模擬了頻率調(diào)制前后天線負(fù)載與反射系數(shù)的變化關(guān)系。模擬結(jié)果表明,三支節(jié)液態(tài)調(diào)配器結(jié)合頻率調(diào)制,能更好地降低天線傳輸系統(tǒng)的反射系數(shù),使發(fā)射機(jī)的功率更有效地傳播到天線。然后分析了共軛T型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)離子回旋共振加熱時(shí)的阻抗匹配過程。并在阻抗匹配條件下,得到了共軛T型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化調(diào)配參數(shù),驗(yàn)證了在其它計(jì)算參數(shù)相同的條件下,共軛T型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化調(diào)配參數(shù)可以使天線系統(tǒng)獲得好的匹配狀態(tài)。
【文章來源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.1.1 離子回旋加熱的共振機(jī)理
1.1.2 離子回旋加熱天線系統(tǒng)阻抗匹配的重要性
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 本文的主要內(nèi)容
第2章 離子回旋加熱天線阻抗匹配原理
2.1 微波技術(shù)基礎(chǔ)
2.1.1 傳輸線的基本理論
2.1.2 微波網(wǎng)絡(luò)參量
2.1.3 二端網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單連接
2.2 天線系統(tǒng)的阻抗匹配方法
2.3 本章小結(jié)
第3章 頻率反饋調(diào)節(jié)對(duì)ICRH天線系統(tǒng)阻抗匹配效果的影響
3.1 液態(tài)支節(jié)調(diào)配器的阻抗匹配分析
3.1.1 液態(tài)支節(jié)調(diào)配器
3.1.2 三支節(jié)液態(tài)調(diào)配器阻抗匹配過程分析
3.2 頻率反饋調(diào)節(jié)原理
3.3 頻率反饋調(diào)節(jié)對(duì)三支節(jié)液態(tài)調(diào)配器阻抗匹配效果的影響
3.3.1 結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 ICRH天線系統(tǒng)共軛T型網(wǎng)絡(luò)的阻抗匹配過程
4.1 共軛T型電路物理推導(dǎo)
4.2 結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]EAST離子回旋波加熱快速阻抗匹配系統(tǒng)的研究[J]. 陳根,趙燕平,毛玉周,禹勝林. 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(07)
[2]ICRH帶狀雙天線的間距對(duì)等離子體耦合特性的影響[J]. 杜丹,龔學(xué)余,曹錦佳,王振華,鄭平衛(wèi),楊文超. 計(jì)算物理. 2012(03)
[3]EAST-ICRH發(fā)射機(jī)寬頻阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的研究及實(shí)現(xiàn)[J]. 趙洪亮,毛玉周,陳根. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2010(02)
[4]受控核聚變研究的進(jìn)展和展望[J]. 丁厚昌,黃錦華. 自然雜志. 2006(03)
[5]離子回旋共振加熱天線阻抗測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 曾現(xiàn)祥,趙燕平,劉大明. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2006(06)
[6]EAST裝置離子回旋加熱液態(tài)阻抗匹配系統(tǒng)的研究[J]. 王鵬,趙燕平,毛玉周,秦成明,T Watari,R Kumazawa,T Mutoh,T Seki. 核聚變與等離子體物理. 2005(04)
[7]EAST離子回旋系統(tǒng)液態(tài)相移器的理論設(shè)計(jì)[J]. 王鵬,趙燕平,毛玉周,秦成明,潘亞平,T.Watavi,R.Kumazawa,T.Mutoh,T.Seki. 原子能科學(xué)技術(shù). 2005(01)
[8]Design of a New Type of Stub Tuner in ICRF Experiment[J]. 秦成明,趙燕平,毛玉周,丁家義,王鵬,潘亞平,李國(guó)超. Plasma Science & Technology. 2003(03)
本文編號(hào):3135245
【文章來源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.1.1 離子回旋加熱的共振機(jī)理
1.1.2 離子回旋加熱天線系統(tǒng)阻抗匹配的重要性
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 本文的主要內(nèi)容
第2章 離子回旋加熱天線阻抗匹配原理
2.1 微波技術(shù)基礎(chǔ)
2.1.1 傳輸線的基本理論
2.1.2 微波網(wǎng)絡(luò)參量
2.1.3 二端網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單連接
2.2 天線系統(tǒng)的阻抗匹配方法
2.3 本章小結(jié)
第3章 頻率反饋調(diào)節(jié)對(duì)ICRH天線系統(tǒng)阻抗匹配效果的影響
3.1 液態(tài)支節(jié)調(diào)配器的阻抗匹配分析
3.1.1 液態(tài)支節(jié)調(diào)配器
3.1.2 三支節(jié)液態(tài)調(diào)配器阻抗匹配過程分析
3.2 頻率反饋調(diào)節(jié)原理
3.3 頻率反饋調(diào)節(jié)對(duì)三支節(jié)液態(tài)調(diào)配器阻抗匹配效果的影響
3.3.1 結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 ICRH天線系統(tǒng)共軛T型網(wǎng)絡(luò)的阻抗匹配過程
4.1 共軛T型電路物理推導(dǎo)
4.2 結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]EAST離子回旋波加熱快速阻抗匹配系統(tǒng)的研究[J]. 陳根,趙燕平,毛玉周,禹勝林. 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(07)
[2]ICRH帶狀雙天線的間距對(duì)等離子體耦合特性的影響[J]. 杜丹,龔學(xué)余,曹錦佳,王振華,鄭平衛(wèi),楊文超. 計(jì)算物理. 2012(03)
[3]EAST-ICRH發(fā)射機(jī)寬頻阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的研究及實(shí)現(xiàn)[J]. 趙洪亮,毛玉周,陳根. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2010(02)
[4]受控核聚變研究的進(jìn)展和展望[J]. 丁厚昌,黃錦華. 自然雜志. 2006(03)
[5]離子回旋共振加熱天線阻抗測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 曾現(xiàn)祥,趙燕平,劉大明. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2006(06)
[6]EAST裝置離子回旋加熱液態(tài)阻抗匹配系統(tǒng)的研究[J]. 王鵬,趙燕平,毛玉周,秦成明,T Watari,R Kumazawa,T Mutoh,T Seki. 核聚變與等離子體物理. 2005(04)
[7]EAST離子回旋系統(tǒng)液態(tài)相移器的理論設(shè)計(jì)[J]. 王鵬,趙燕平,毛玉周,秦成明,潘亞平,T.Watavi,R.Kumazawa,T.Mutoh,T.Seki. 原子能科學(xué)技術(shù). 2005(01)
[8]Design of a New Type of Stub Tuner in ICRF Experiment[J]. 秦成明,趙燕平,毛玉周,丁家義,王鵬,潘亞平,李國(guó)超. Plasma Science & Technology. 2003(03)
本文編號(hào):3135245
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