《高效率行波管的关键技术及其在北斗和大飞机中的应用》由电子科技大学等单位完成。

该项目提出一种分立式夹持新型慢波结构和聚焦磁场渐变新方法，研制出在整个二次谐波低于-7dB的S波段行波管，降低了二次谐波，与美国CPI同类产品（-6dB）相比，达到了国际领先水平；提出一种全域退火算法，优化设计出一种全新的多周期组合慢波结构来提高电子效率；发明了一种结构紧凑、易于加工及装配的高效四级降压收集极，从而使得行波管的效率高达62.11%以上，使得整个卫星系统的效率得到了大幅度提升，大大地降低了卫星对电源和电能的要求，增加了卫星系统的有效载荷。提出了一种新型螺距跳变慢波结构的优化方法，有效抑制了功率凹陷，从而使得8-18GHz行波管在凹陷处输出功率从450W提升到540W，工作带宽从6GHz拓展到10GHz。首次在实验上观测到反向切伦科夫辐射，提出一种螺距渐变的新方法，有效抑制反向切伦科夫辐射，进而有效抑制返波振荡，使高效率行波管工作寿命由10年提升到15年以上。建立了国内第一个高效率行波管研发平台，形成了我国完全自主可控的新一代行波管知识产权体系。

该项目发表论文112篇（SCI论文21篇、EI论文42篇），获授权发明专利31项（美国专利1项），制定企业标准2项，研制出高效率行波管系列，打破西方国家对我国的技术封锁，实现国产高效率行波管从传统到新一代的跨越。项目应用于北斗导航卫星系统、C919大飞机等国家重大工程中，近三年累计销售额12942万元，社会、经济效益显著。

图1：用于北斗的高效率行波管