頻率連續(xù)可調(diào)太赫茲同軸回旋管的研究.pdf

1、太赫茲技術(shù)是目前國(guó)際上研究的一個(gè)熱點(diǎn)，回旋管是基于真空電子學(xué)技術(shù)的一種太赫茲源。與傳統(tǒng)電真空器件相比，回旋管可實(shí)現(xiàn)高頻率、高功率、高效率輸出?；匦苁悄壳肮ぷ髟谔掌濐l段輸出功率最大的輻射源之一，功率可達(dá)到數(shù)十千瓦，其最誘人也是最具發(fā)展前景方向之一就是作為毫米波和亞毫米波源。太赫茲回旋管可廣泛應(yīng)用于電子自旋共振、等離子體電子回旋加熱、太赫茲通信、氣象雷達(dá)和非線性光譜。傳統(tǒng)太赫茲回旋管一般為點(diǎn)頻工作，難以滿足動(dòng)態(tài)核極化核磁共振、等離子體電

2、子回旋加熱抑制磁流體不穩(wěn)定性等多方面技術(shù)需要。工作頻率可調(diào)將使回旋管具有更廣泛的應(yīng)用前景和價(jià)值。
　　本學(xué)位論文主要對(duì)帶寬為2GHz、中心頻率0.42THz的二次諧波頻率連續(xù)可調(diào)同軸回旋管進(jìn)行了研究，其主要內(nèi)容如下：
　　1.介紹回旋管頻率可調(diào)的基本原理和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，本文中采用機(jī)械調(diào)節(jié)方式，即縱向移動(dòng)同軸諧振腔內(nèi)導(dǎo)體改變諧振腔的內(nèi)外半徑比，從而改變諧振腔諧振頻率實(shí)現(xiàn)回旋管工作頻率連續(xù)可調(diào)。
　　2.推導(dǎo)同軸波導(dǎo)中的

3、電磁波表達(dá)式并對(duì)同軸開(kāi)放式諧振腔進(jìn)行特性分析。結(jié)合四階龍格-庫(kù)塔方法和打靶法對(duì)同軸開(kāi)放式諧振腔縱向場(chǎng)方程進(jìn)行求解，分析諧振腔結(jié)構(gòu)參數(shù)和內(nèi)導(dǎo)體左右縱向移動(dòng)對(duì)諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)的影響，模擬結(jié)果表明，諧振頻率隨著內(nèi)導(dǎo)體的縱向移動(dòng)近似呈線性變化，品質(zhì)因數(shù)在整個(gè)帶寬范圍內(nèi)均可達(dá)到較大值。
　　3.運(yùn)用回旋管的線性理論對(duì)回旋管進(jìn)行模式競(jìng)爭(zhēng)分析。通過(guò)選取合適電子注引導(dǎo)中心半徑、工作磁場(chǎng)、工作電壓和起振電流可以很好的克服競(jìng)爭(zhēng)模式，實(shí)現(xiàn)回旋管單模工