太赫茲回旋速調(diào)管放大器模擬研究.pdf

1、目前國(guó)際上在高頻率波段的回旋速調(diào)管放大器的研究上已經(jīng)取得很大的進(jìn)展，本論文結(jié)合當(dāng)前國(guó)際發(fā)展潮流對(duì)工作在太赫茲波段下220GHz回旋速調(diào)管的高頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及電子注與駐波場(chǎng)的互作用情況進(jìn)行了深入細(xì)致的討論與研究。主要工作如下： 1.詳細(xì)研究了工作頻率為220GHz、工作模式為T(mén)E03的回旋速調(diào)管突變結(jié)構(gòu)諧振腔，應(yīng)用行波場(chǎng)匹配法，將腔內(nèi)模式函數(shù)展開(kāi)，利用橫向電場(chǎng)及磁場(chǎng)的連續(xù)性，推導(dǎo)出突變諧振腔場(chǎng)匹配方程，對(duì)方程數(shù)值求解求出腔中各模式在

2、突變處幅值及工作模式在突變處反射系數(shù)，從而求出諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)，并且畫(huà)出腔內(nèi)場(chǎng)縱向分布函數(shù)。在理論分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用C＋＋Builder6.0編制了諧振腔內(nèi)高頻場(chǎng)和各個(gè)參量的計(jì)算程序，該程序適用于各種突變結(jié)構(gòu)冷腔的設(shè)計(jì)及諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)計(jì)算。在本章中還通過(guò)高頻仿真軟件CST對(duì)突變結(jié)構(gòu)諧振腔進(jìn)行了求解和分析，計(jì)算出諧振腔諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)等物理參量，而且通過(guò)繪制腔體中S參數(shù)曲線(xiàn)直觀(guān)地反映出整個(gè)腔體物理特性，并與上一章程序模擬的結(jié)果進(jìn)行

3、了比較，驗(yàn)證了該程序的正確性。 2.詳細(xì)介紹了當(dāng)前研究回旋速調(diào)管的理論方法，用非自洽非線(xiàn)性理論(軌道理論)研究了輸入腔中的注-波互作用情況，用自洽非線(xiàn)性理論探討了輸出腔中的注-波互作用情況。 3.應(yīng)用非線(xiàn)性理論研究了工作頻率為220GHz、工作模式為T(mén)E03的兩腔和三腔回旋速調(diào)管中的非線(xiàn)性過(guò)程，并進(jìn)行了相應(yīng)的非線(xiàn)性分析。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用C＋＋Builder6.0編制了相應(yīng)的計(jì)算程序，模擬了回旋速調(diào)管中的非線(xiàn)性注-波互作用