高次諧波準(zhǔn)光腔太赫茲回旋管的仿真研究.pdf

1、隨著太赫茲技術(shù)的不斷發(fā)展，尋找高功率、高頻率的微波源顯得極其重要?；匦苁且环N基于電子回旋脈塞機理所研制出來的高功率微波器件，通常分為回旋放大器和回旋振蕩器兩大類。其中，回旋振蕩器是一種重要的高功率微波輻射源。然而，隨著回旋振蕩管工作頻率的不斷升高，傳統(tǒng)的圓波導(dǎo)諧振腔回旋振蕩管中的模式密度就會逐漸增大，從而導(dǎo)致了模式競爭嚴(yán)重、功率容量小、輸出功率小、加工困難等問題。同時，頻率的升高也導(dǎo)致了回旋振蕩管對磁場要求的提高。因此，為了能夠有效地

2、抑制模式競爭并降低對磁場的要求，本文采用高次諧波工作，并利用具有模式選擇特性的共焦準(zhǔn)光波導(dǎo)作為回旋振蕩管的諧振腔。具體的工作如下：
　　首先對共焦準(zhǔn)光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)進行了理論和結(jié)構(gòu)分析，利用共焦波導(dǎo)的衍射特性，確定了工作模式為 nHE0模式。然后在緩變截面開放式諧振腔理論和回旋管的非線性理論的基礎(chǔ)上，提出了適用于研究準(zhǔn)光波導(dǎo)諧振腔回旋管的研究方法，為后面研究0.3THz二次諧波準(zhǔn)光腔回旋管奠定了理論基礎(chǔ)和提供了研究工具。
　　其次

3、，在準(zhǔn)光腔回旋管的基本理論的基礎(chǔ)上，利用C++Builder計算程序，對0.3THz二次諧波準(zhǔn)光腔回旋管進行了詳細(xì)的設(shè)計。通過對工作模式、結(jié)構(gòu)尺寸的選取以及工作參數(shù)的優(yōu)化，最終得到了回旋管的設(shè)計參數(shù)。
　　最后，在雙陽極磁控注入式電子槍的理論基礎(chǔ)上，利用粒子模擬軟件，設(shè)計了一支注電壓為60kV，電流為2.5A，橫縱速度比為1.8，電子注引導(dǎo)中心半徑為0.3mm的電子槍，基本滿足了之前0.3THz二次諧波準(zhǔn)光腔回旋管對電子注的參數(shù)要