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Theses Year : 2004

Harmonic injection in a Traveling Wave Tube : improvement of the output power

Injection d'harmonique dans un Tube à Ondes Progressives : amélioration de la puissance de sortie

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Abstract

Traveling Wave Tubes (TWT) are amplifiers for microwave signals. Nonlinearity occurs for high input powers, and compromises their performances. The overall aim of this Ph.D thesis is to improve the linearity of the tubes ; we present a method where the second harmonic (2F) is injected simultaneously with the fundamental signal (F).

A theoretical study of the nonlinearity of TWT identifies the "inertial saturation", as an essential aspect of output power saturation. The possibility of improving linearity in TWT is explained with analytical models and numerical simulations, and then validated with experimental measurements on industrial tubes.


This work envisages to allows industrial applications to improve the efficiency of TWTs.
Les Tubes à Ondes Progressives (TOP), utilisés pour amplifier des signaux hyperfréquences, présentent un comportement non-linéaire pour des puissances d'entrée élevées, ce qui limite leurs performances. Ce travail vise à améliorer la linéarité des TOP, et propose une solution consistant à injecter, en plus d'une l'onde fondamentale F, sa seconde harmonique 2F, afin d'améliorer la puissance de sortie.

Une étude théorique approfondie de la non-linéarité dans les TOP a identifié la "saturation inertielle", comme un aspect essentiel de la saturation de la puissance de sortie. La possibilité d'améliorer la linéarité des TOP par injection d'harmonique a été étudiée à l'aide de modèles analytiques et de simulations numériques, puis validée par des mesures sur des tubes industriels.

Ce travail a ouvert des perspectives pour des applications industrielles qui amélioreront le rendement des TOP.
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Dates and versions

tel-00007146 , version 1 (19-10-2004)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00007146 , version 1

Cite

Juliette Plouin. Injection d'harmonique dans un Tube à Ondes Progressives : amélioration de la puissance de sortie. Matière Condensée [cond-mat]. Ecole Polytechnique X, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00007146⟩
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