回旋速調(diào)放大器高頻系統(tǒng)及注-波互作用研究.pdf

1、學(xué)位論文結(jié)合到"十·五"軍事預(yù)研和高技術(shù)"863"關(guān)于回旋速調(diào)放大器技術(shù)研究重點(diǎn)科研項(xiàng)目開(kāi)展工作,對(duì)Ka波段TE<,01>?；匦僬{(diào)放大器高頻系統(tǒng)及注-波互作用進(jìn)行專題研究和實(shí)驗(yàn)研究,取得了階段性成果.1.建立了輸入諧振腔近似分析的物理模型,進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析,將近似計(jì)算與HFSS相結(jié)合,完成了輸入諧振腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)值計(jì)算和優(yōu)化.大大縮短計(jì)算時(shí)間,獲得了高能量轉(zhuǎn)換效率,高模式純度的輸入諧振腔.2.利用分區(qū)求解、邊界場(chǎng)匹配方法推導(dǎo)出加載

2、損耗介質(zhì)突變結(jié)構(gòu)的場(chǎng)匹配復(fù)線性方程組,編制了分析計(jì)算程序,完成了加載損耗介質(zhì)層的低Q高頻腔體設(shè)計(jì)與優(yōu)化.解決了現(xiàn)有高頻分析軟件如HFSS、MAFIA等不能有效地模擬損耗介質(zhì)層較薄(一般比腔體尺寸小兩個(gè)數(shù)量級(jí))的情況,數(shù)值計(jì)算結(jié)果與冷測(cè)實(shí)驗(yàn)一致性好.3.回旋速調(diào)放大器注-波互作用分析可以采用自洽非線性大信號(hào)理論和粒子模擬兩種方法.該文給出了自洽非線性大信號(hào)理論分析方法,應(yīng)用粒子模擬完成了注-波互作用計(jì)算和分析.研究了電子注參量、高頻輸入功

3、率及頻率、外部磁場(chǎng)、諧振腔頻率等對(duì)互作用效率、輸出功率及頻帶的影響,模擬中采用實(shí)際工作磁場(chǎng)分布,考慮了實(shí)際中多種因素的影響.因而模擬結(jié)果具有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性,較高的可靠性.4.對(duì)高平均功率輸出窗反射和吸收進(jìn)行了解析分析,以藍(lán)寶石輸出窗為例,給出了降低反射的設(shè)計(jì)方法.得到了Ka波段TE<,01>高平均功率回旋速調(diào)放大器藍(lán)寶石輸出窗設(shè)計(jì)方案,其反射率小于1％,在平均輸出功率10kW時(shí),輸出窗吸收功率僅2.5W,確保了10kW平均功率輸出