速調(diào)管非對(duì)稱雙間隙輸出腔及輸出回路研究.pdf

1、本碩士論文扼要介紹了速調(diào)管輸出回路研究的重要意義及存在的問題,并在此基礎(chǔ)上一方面提出了工作在模式TM010圓柱形非對(duì)稱耦合雙間隙諧振腔輸出結(jié)構(gòu),并采用Isfe13D軟件模擬計(jì)算的設(shè)計(jì)方法,較為精確地給出在1.25GHz、3GHz及5GHz頻率條件下π模及2π模兩間隙電場(chǎng)強(qiáng)度與兩間隙距離的關(guān)系,并進(jìn)一步用MAGIC做了粒子模擬實(shí)驗(yàn)；另一方面,對(duì)工作在TM310圓柱形諧振腔耦合矩形波導(dǎo)輸出回路進(jìn)行了研究。
　　 首先在中心工作頻率為

2、1.25GHz,3.00GHz,5GHz的條件下,通過電磁場(chǎng)軟件對(duì)腔體非對(duì)稱情況進(jìn)行模擬仿真,得出在兩間隙寬度比值變化的時(shí)候,對(duì)于π模,兩間隙感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小基本相等,對(duì)于2π模,兩間隙感應(yīng)電壓大小基本相等。并且通過等效電路理論對(duì)腔體間隙電壓進(jìn)行分析,所得到的結(jié)果與軟件模擬結(jié)果相一致。其次,根據(jù)腔體內(nèi)電磁場(chǎng)分布情況,對(duì)問題進(jìn)行一維分析,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,通過理論計(jì)算,推導(dǎo)出非對(duì)稱雙間隙輸出腔在獲得最佳輸出功率時(shí)所對(duì)應(yīng)的兩間隙最佳隙寬度及漂

3、移管最佳長(zhǎng)度的計(jì)算公式。再次,運(yùn)用MAGIC粒子模擬軟件對(duì)工作在π模和2π模情況下的雙間隙對(duì)稱情況和非對(duì)稱情況腔體進(jìn)行粒子模擬實(shí)驗(yàn)。當(dāng)電子束加速電壓V0=30kv,電子束電流I=30A,中心工作頻率f=3.00GHz,聚焦磁場(chǎng)B=0.6TASLA時(shí),通過對(duì)間隙對(duì)稱情況及非對(duì)稱情況進(jìn)行粒子模擬,證實(shí)了雙間隙非對(duì)稱腔體在提高速調(diào)管輸出功率方面比雙間隙對(duì)稱腔體更有優(yōu)勢(shì)。文章最后,設(shè)計(jì)了適用于多注速調(diào)管,工作在TM310高次模圓柱形諧振腔耦合矩

4、形波導(dǎo)輸出回路,其工作中心頻率為7585.3MHz,計(jì)算了腔體內(nèi)各漂移管間隙阻抗的頻率特性,并分析了輸出回路的輸出帶寬。研究結(jié)果表明:在相同頻率條件下,采用圓柱形TM310工作模式的諧振腔體積將是采用圓柱形TM010工作模式諧振腔體積的7倍；TM310高次模圓柱形諧振腔耦合矩形波導(dǎo)后,各漂移管特性阻抗與耦合前相比有稍微變化,但耦合后各間隙特性阻抗非常接近；反射系數(shù)相位法及等效電路法計(jì)算輸出腔外觀品質(zhì)因數(shù)分別為為154和160,輸出中心頻