圓柱波導(dǎo)TM模式CARM放大器的非線性研究.pdf

1、高功率毫米亞毫米波源，在雷達(dá)、等離子體加熱、高能加速器、通信等方面，有著重要的應(yīng)用前景，一直受到國際科技界和工程界的重視。建立在電子回旋脈塞機制上的回旋自諧振脈塞(Cyclotron Autoresonance Maser，縮寫CARM)，能夠長距離維持回旋諧振條件，從而獲得高功率及高效率。近年來，基于此優(yōu)點，對CARM諧振器和放大器的研究，都取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。 此前，人們對TE模式的回旋器件，如回旋管，回旋Peniotron管

2、，回旋自諧振脈塞進(jìn)行過大量研究，但是，對TM模式情況的關(guān)注卻很少，因為人們普遍認(rèn)為TM模式不適合用于這些器件。事實上，相對于TE模式，TM模式存在縱向電場分量，當(dāng)電磁波的縱向電場與相對論電子束相互作用時，該電場分量在縱向方向上將會對電子的運動產(chǎn)生重要的影響。在回旋自諧振脈塞的機理中，TM模式的縱向及橫向電場分量可以與電子通過束波互作用同時產(chǎn)生縱向和橫向換能，使電磁波得到放大，因此，原則上回旋自諧振脈塞采用TM模式不僅是可行的，而且可能具

3、有優(yōu)越性。 本碩士學(xué)位論文的主要工作和創(chuàng)新點是： 首先，從一般波動方程出發(fā)，利用電場-E的共軛復(fù)矢量引出一新的復(fù)矢量-G，推導(dǎo)出TM模圓柱波導(dǎo)回旋自諧振脈塞放大器的非線性自洽理論，定量描寫圓柱波導(dǎo)中的相對論電子束與TM波的互作用過程。 其次，基于所得的圓柱波導(dǎo)TM?；匦灾C振脈塞放大器自洽理論模型，本論文用FORTRAN語言編寫了計算程序，用來模擬仿真該類器件。 最后，對工作模式為TM1，1、頻率為35G