Wei Jiang · Chaoxuan Lu · Jianwei Zhou · Yafen Shang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2025年3月

为满足对高功率微波源的需求，本文研制并实验验证了一款Q波段100 kW连续波回旋行波管。通过应用阴极涂层薄膜技术，电子发射的稳定性和均匀性得到了极大改善。采用高效的热管理方法评估了该器件的功率容量。实验结果表明，该回旋行波管在56 kV、7.9 A电子束的驱动下，于49.5 GHz频率处实现了115.6 kW的最大连续波功率、54.9 dB的增益以及26.1%的效率。该器件能够长时间稳定运行，其性能处于当前技术的前沿水平。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项Q波段回旋行波管技术虽然属于高功率微波器件领域，与公司当前主营的光伏逆变器和储能系统存在较大技术差异，但其底层的功率电子技术和热管理方法论具有一定的参考价值。 该技术实现了100千瓦级连续波输出，展现了在极端功率密度条件下的热管理能力。论文提到的高效热管理方法和阴极涂...

Binyang Han · Wei Jiang · Chaoxuan Lu · Boxin Dai 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年7月

实现平板电子束在互作用电路中的理想传输仍是平板行波管（SB-TWT）的关键挑战。粒子模拟表明，电子拦截主要集中在电路末端，导致局部高热流密度，引发温度骤升（>350°C）及真空退化。本文提出一种用于Ka波段SB-TWT的新型嵌入式散热单元（EHSU），结合交错栅格结构与边界层抑制技术以缓解局部过热。构建了该散热单元的热阻网络模型并分析其热-流特性，结果显示最高温度降低约40%。样机实验表明，在3 kW平均功率下可长期稳定运行，钛泵电流（Ti-current）在一小时内稳定于约60 nA。

解读: 该Ka波段行波管的热管理技术对阳光电源功率器件散热设计具有重要借鉴价值。研究中提出的嵌入式散热单元（EHSU）结合交错栅格结构与边界层抑制技术，可降温40%，这一思路可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的SiC/GaN功率模块散热优化。特别是针对局部高热流密度问题的热阻网络建模方法，可用于...

Boxin Dai · Wei Jiang · Binyang Han · Chaoxuan Lu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年2月

本文设计了一种用于Ka波段回旋行波管（gyro-TWT）的带外置可拆卸阳极的二极管磁控注入电子枪（MIG）。为适应小孔径磁体，电子枪有效半径由35 mm减小至19.5 mm，降幅达44%。通过在阴极与阳极间采用波纹陶瓷、外部阳极浸油的三层介质绝缘结构，提升了高压绝缘性能。设计了收集结构以抑制回流电子。最终电子束的速度比和横向速度展宽分别为1.36%和2.19%。阳极可更换的设计使其在多频段或脉冲-连续波 gyro-TWT 中具有应用潜力。高压绝缘实验表明，该MIG在48 kV工作电压下未发生击穿...

解读: 该磁控注入电子枪的高压绝缘技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中采用的波纹陶瓷+外部浸油三层介质绝缘结构，在48kV高压下实现零击穿，可应用于ST系列储能变流器的高压隔离设计，提升1500V系统的绝缘可靠性。小型化设计理念（半径降低44%）可启发PowerTitan储能系统的功率模块紧凑化布局...