110GHz回旋振蕩管的設計與研究.pdf

1、高功率微波領域的研究要追溯到上個世紀70年代，起初該領域是一個邊緣化的研究領域。但是隨著技術的進步，工藝水平的提升，以及科學實驗的研究、軍事裝備的升級等，高功率和高頻率的微波信號源顯得越來越重要，這也推動了高功率微波科學的迅猛發(fā)展。現(xiàn)代各個主要國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，并在各種設備中作為高功率微波信號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、的機理實現(xiàn)微波的放大與振蕩的微波器件。在等離子加熱、雷達、通信、電子對抗、微波武器等方面有著廣泛的運用。
　　在國際核聚變反應堆(ITER)計劃的推動下，110GHz，140GHz，170GHz等頻段的回旋管的輸出功率已經(jīng)達到了兆瓦級。本論文針對110GHz漸變復合腔回旋振蕩管進行了設計與研究，研究內(nèi)容如下：
　?。?）在多模的情況下，利用模式耦合理論，對用于110GHz回旋管的漸變復合腔高頻特性進行研究。利用所學的理論知識

3、和模擬仿真軟件給出110GHz漸變復合腔的冷腔尺寸，并簡單分析了各種尺寸參數(shù)變化對110GHz漸變復合腔高頻特性的影響，為以后設計研究做好鋪墊。
　?。?）利用模擬軟件對用于110GHz回旋振蕩管漸變復合腔中的注-波的互作用自洽非線性數(shù)值模擬進行大量的計算，研究。并著重分析了電壓，電流，磁場系數(shù)，速度比以及腔長對復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