三次諧波太赫茲回旋管互作用模擬.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電磁頻譜的應(yīng)用不斷被拓展，毫米波技術(shù)日趨成熟，太赫茲技術(shù)成為科技界進軍的新方向。太赫茲科學(xué)技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展、國家安全和信息科學(xué)技術(shù)等各個方面都具有重要的應(yīng)用與學(xué)術(shù)價值，已經(jīng)成為非常受重視的交叉性前沿學(xué)科。目前世界各國對太赫茲科學(xué)技術(shù)展開了大量的研究工作，其中俄羅斯、美國、德國的工作已經(jīng)達到世界級的先進水平。在我國太赫茲科學(xué)技術(shù)也受到高度重視，成為學(xué)者們研究的熱門領(lǐng)域。
　　太赫茲回旋管具有高功率、高效率的

2、特點，在太赫茲成像、雷達、通信與等離子體加熱等方面具有廣闊的應(yīng)用，是目前最有前景的太赫茲輻射源。太赫茲回旋管是基于自由電子受激輻射機理的快波器件，從原理上克服了傳統(tǒng)微波管在向毫米波與亞毫米擴展中遇到的原則性阻礙，對太赫茲科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用產(chǎn)生了巨大的推動作用。因而研究太赫茲回旋管對研究太赫茲技術(shù)具有重要作用。
　　本論文對0.6THz三次諧波太赫茲回旋管的設(shè)計進行了專題研究，研究內(nèi)容如下：
　　1.選擇復(fù)合腔回旋管結(jié)構(gòu)作為

3、高頻結(jié)構(gòu)，使腔體具有模式鎖定的特點；選擇高階邊廊模式TE15.9為主模工作，以增大腔體的功率容量；采用三次諧波工作，以降低工作磁場為基波工作時的1/3。
　　2.利用多模冷腔模擬軟件以及 HFSS模擬得到合適的0.6THz回旋管高頻結(jié)構(gòu)，并分析了各種結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對復(fù)合腔高頻系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。
　　3.在線性理論的基礎(chǔ)上，對該腔體的模式競爭問題進行分析。通過選擇合適的引導(dǎo)中心半徑、工作電流以及工作磁場可以有效抑制模式競爭。