带状注扩展互作用振荡器高效注波互作用技术研究

发布时间：2020-09-07 13:21

　　毫米波在电磁波波谱中位于微波和亚毫米波之间,波长在1 cm~1 mm范围内,其频率范围是30 GHz到300 GHz。毫米波技术被广泛应用于电子对抗、雷达、探测等领域。在国防军事领域,对机载、星载等方面装备的大功率、高频率、小型化等特性要求越来越高,毫米波真空电子器件在这些方面有着无可替代的地位。带状注扩展互作用振荡器(the sheet beam extended interaction oscillator,SBEIO)具有大功率、小型化、高效率等特性,使之在机载、星载等微波武器领域有着突出优势。随着军事领域对器件的功率、效率要求越来越高,SBEIO的效率、功率也应该有相应地提高。腔体的注-波互作用换能过程是决定着SBEIO的功率和效率的主要物理过程,因此对SBEIO高效注-波互作用技术的研究有着重要的意义。本文研究的主要内容是SBEIO的高效注-波互作用技术。提出了一种新型的全局优化方案,并设计了高效率的Ka波段SBEIO。主要内容如下:在速调管的工作原理的基础上,分析了SBEIO的注-波互作用过程,并采用了一维宏-电子模型用于研究注-波互作用的过程。设计了一个非线性数值计算程序,用来模拟计算SBEIO的注-波互作用过程,得到效率、功率等参数,并绘制电子相空间图、输出功率曲线等。提出了一种新型的基于智能算法的多参数全局优化方案,通过对现有的多个智能算法的分析,选择模拟退火算法为本方案的优化算法。使用本文提出的优化方案进行优化工作,经过多次模拟退火算法的优化,得到了能够获得高效率的注-波互作用过程的纵向电场分布,以此纵向电场分布为参考,设计了具有高效率的高频结构模型,并进行了粒子模拟计算。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TJ5;TN752
【部分图文】：

电磁波波谱

第一章绪论第一章绪论1.1 课题研究背景及意义通常，波长在 1 cm~1 mm 范围内的电磁波被称为毫米波，它在电磁波波谱中位于微波和亚毫米波之间1]-[2]，如图 1-1 所示。毫米波可以依据频率范围划分成若干个波段，其中每个波段都有特有的代号，详细划分见表 1-1。

微波武器

电子科技大学硕士学位论文电子对抗在现代战争中的关键性越发明显。手段使得敌方的电子设备的工作性能遭到损坏声干扰敌方的雷达信号，使其无法准定定位域，飞机、舰艇、卫星、导弹等携带的微波坏敌方的电子设备[16]，如图 1-2 所示。

曲线,真空电子器件,平均功率,频率

波照射一段时间后，会失去再生功能，同时健康的细微波与生物细胞之间的作用，可能会为我们提供一个一步发展。战系统中微波武器将扮演着重要角色，甚至影响着战、小型化等特性是微波武器的发展方向。对毫米波段高效率等的研究，在很大程度上推动了微波武器的发的进步具有不容小觑的影响。子器件器件 (Vacuum Electron Devices) 是在真空条件下利用振荡和放大的微波器件[1]。电子真空器件的应用领域主线通信、电子对抗、高功率雷达等项目的核心器件。器件种类繁多，其中应用最为广泛的器件是速调管、展示了部分真空电子器件的平均功率水平，可以看出毫的真空电子器件有速调管、行波管和回旋管。

【参考文献】