高功率回旋管輸出窗的研究.pdf

1、輸出窗是高功率回旋管的關鍵部件之一。它的好壞直接影響回旋管的性能，甚至整管研制的成敗。如果窗片的反射升高，在高功率情況下返回到高頻系統(tǒng)的功率將顯著上升，引起寄生模式在高頻系統(tǒng)中自激振蕩，從而降低回旋管的高頻輸出功率和模式純度，乃至于使回旋管不能正常穩(wěn)定工作?？梢娫O計出低反射輸出窗片非常重要。由于窗片介質損耗因子的存在，當微波通過輸出窗時會在窗片中產生高頻介質損耗，微波的功率越高，產生的熱量就越多。這就會導致輸出窗片溫度過高，熱應力過大。

2、當窗片的熱應力超出它的承受能力時，窗片就會破裂。因此，有必要對輸出窗進行熱分析研究，為輸出窗的設計提供理論依據。 本文對回旋管輸出窗的設計方法和輸出窗片的介質材料進行了概述；推導出了輸出窗片的反射率與其厚度的關系式以及輸出窗片內的場幅值分布的表達式。對回旋管輸出窗片的設計進行了優(yōu)化；計算了輸出窗在連續(xù)波功率、脈沖功率條件下的溫度分布和應力分布；計算了回旋管輸出窗的功率容量。 主要工作如下：一.概述了回旋管輸出窗的設計以及

3、輸出窗片的介質材料的要求；比較幾種常見介質材料的的特點；分析了輸出窗損壞的主要原因。 二.利用反射定律，折射定律以及Fresenel定律研究了回旋管輸出窗片的厚度對輸出毫米波的反射率的影響，進而對輸出窗片的厚度進行了優(yōu)化，計算了工作在不同中心頻率和不同模式下回旋管的無反射藍寶石輸出窗片的厚度；研究了輸出窗片內瞬時場幅值分布以及輸出窗的反射率與頻率的關系。 三.計算了回旋管輸出窗片上的吸收功率面密度分布。用有限差分法對回旋