光子帶隙結(jié)構(gòu)在微真空電子器件中的應用基礎研究.pdf

1、山東大學碩士學位論文光子帶隙結(jié)構(gòu)在微真空電子器件中的應用基礎研究姓名：劉曉杰申請學位級別：碩士專業(yè)：無線電物理指導教師：雷虹20080415山東大學碩士學位論文摘要微波真空電子器件在國防建設和國民經(jīng)濟中占據(jù)重要地位，世界各國相繼認識到一個穩(wěn)健良好的微波真空電子器件研發(fā)環(huán)境對于全球通訊和本國軍事防衛(wèi)具有十分重要的影響。近年來，微波真空電子器件得到飛速發(fā)展。高頻率、大功率、小體積是現(xiàn)代微真空電子器件的發(fā)展趨勢，目前微真空電子器件正逐步朝著毫

2、米波、亞毫米波甚至太赫茲區(qū)域擴展。太赫茲頻段在生物成像、醫(yī)療診斷以及寬帶通訊等方面有廣闊的應用前景。微真空電子器件在太赫茲領域中可以大有作為，微細加工的返波振蕩器、納米速調(diào)管、納米行波管等器件可以產(chǎn)生更高功率的太赫茲輻射。隨著器件工作頻率的提升和尺寸的減小，不可避免將產(chǎn)牛功率容量降低、效率下降、脈寬縮短、易電擊穿以及工作模式繁雜、模式間競爭激烈等問題，這將大大制約微真空電予器件的發(fā)展。光予晶體是近年來出現(xiàn)的一種新型人工材料，將其引入反射

3、速調(diào)管、行波管、返波管等器件中，有望使微真空電子器件擺脫在向高頻段和小型化進軍中所受到的種種限制。本文將一維和二維光予帶隙結(jié)構(gòu)應用于高頻段諧振腔和慢波系統(tǒng)中，采用理論和數(shù)值計算相結(jié)合的方法，分析具有光子帶隙結(jié)構(gòu)的諧振腔的諧振特性以及具有光子帶隙結(jié)構(gòu)的慢波系統(tǒng)的色散關系、耦合阻抗等冷特性。主要內(nèi)容如下：簡介微真空電子器件，論述微真空電子器件的發(fā)展方向、面臨的困難以及本文的選題背景。概述光子晶體帶隙理論，簡介兩種光子能帶數(shù)值計算軟件。采用平