3mm波段單腔回旋振蕩器的數(shù)值模擬與設(shè)計(jì).pdf

1、高功率微波(HPM)技術(shù)是上世紀(jì)70年代以來產(chǎn)生的一門新興學(xué)科，是脈沖功率技術(shù)與等離子體物理學(xué)及電真空技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。軍事應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用的需求，驅(qū)動(dòng)了高功率微波的全面飛速發(fā)展。而回旋管，作為一種基于電子回旋諧振受激輻射機(jī)理的快波器件，工作頻率范圍寬，特別是在毫米和亞毫米波段，能產(chǎn)生高脈沖峰值功率和連續(xù)波功率。對于先進(jìn)加速器、等離子體加熱、雷達(dá)、微波武器、通訊及電子對抗等領(lǐng)域有很大應(yīng)用價(jià)值，在世界上各個(gè)國家的科學(xué)研究中得到了廣泛重視。<

2、br>　　 在我國，電子科技大學(xué)在七十年代后期，由劉盛綱院士牽頭開始了對電子回旋脈塞及器件的研究。此后，在李宏福教授的帶領(lǐng)下，一大批研究人員針對回旋管進(jìn)行了大量的研究工作。2001年，成功研制出世界上第一支8mm三次諧波永磁包裝回旋管。國際上，除了對8 mm波段的回旋管進(jìn)入了深入研究，對于大氣窗口——3mm波段的回旋管器件的研究也初見端倪。3mm波段的回旋管具有自己特別的優(yōu)勢，在微波武器、雷達(dá)、等離子體加熱等方面有著極其廣泛的應(yīng)用。但

3、國內(nèi)針對94GHz的回旋管的研究較少。因此，本文的創(chuàng)新之處在于，應(yīng)用電子回旋脈塞的線性理論，設(shè)計(jì)了一只工作在94GHz的單腔回旋管振蕩器，并通過大量的粒子模擬工作對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，大大提高了回旋管的輸出功率和注波互作用效率，這為將來可能的研制94GHz的單腔回旋振蕩管提供了可靠依據(jù)。
　　 具體工作如下：
　　 首先根據(jù)回旋管線性理論，計(jì)算回旋管的起振電流和引導(dǎo)磁場以排除模式競爭，計(jì)算注波耦合系數(shù)得到電子注引導(dǎo)半徑，