110GHz回旋振蕩管的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、高功率微波領(lǐng)域的研究要追溯到上個(gè)世紀(jì)70年代，起初該領(lǐng)域是一個(gè)邊緣化的研究領(lǐng)域。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，工藝水平的提升，以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究、軍事裝備的升級(jí)等，高功率和高頻率的微波信號(hào)源顯得越來(lái)越重要，這也推動(dòng)了高功率微波科學(xué)的迅猛發(fā)展。現(xiàn)代各個(gè)主要國(guó)家也在高功率器件的研究上投入大量人力物力?，F(xiàn)在能在毫米波段提供高功率，并在各種設(shè)備中作為高功率微波信號(hào)源的器件中最為常見的就是大功率真空回旋管。它是利用電子束回旋的不穩(wěn)定性和電子回旋諧振受激輻射

2、的機(jī)理實(shí)現(xiàn)微波的放大與振蕩的微波器件。在等離子加熱、雷達(dá)、通信、電子對(duì)抗、微波武器等方面有著廣泛的運(yùn)用。
　　在國(guó)際核聚變反應(yīng)堆(ITER)計(jì)劃的推動(dòng)下，110GHz，140GHz，170GHz等頻段的回旋管的輸出功率已經(jīng)達(dá)到了兆瓦級(jí)。本論文針對(duì)110GHz漸變復(fù)合腔回旋振蕩管進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究，研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）在多模的情況下，利用模式耦合理論，對(duì)用于110GHz回旋管的漸變復(fù)合腔高頻特性進(jìn)行研究。利用所學(xué)的理論知識(shí)

3、和模擬仿真軟件給出110GHz漸變復(fù)合腔的冷腔尺寸，并簡(jiǎn)單分析了各種尺寸參數(shù)變化對(duì)110GHz漸變復(fù)合腔高頻特性的影響，為以后設(shè)計(jì)研究做好鋪墊。
　　（2）利用模擬軟件對(duì)用于110GHz回旋振蕩管漸變復(fù)合腔中的注-波的互作用自洽非線性數(shù)值模擬進(jìn)行大量的計(jì)算，研究。并著重分析了電壓，電流，磁場(chǎng)系數(shù)，速度比以及腔長(zhǎng)對(duì)復(fù)合腔的互作用效率的影響。另外，還分析了110GHz回旋管中的模式分布。最后，給出了用于110GHz回旋振蕩管的百千瓦量