回旋行波管输出渐变段设计及高模式纯度输出研究

发布时间：2021-11-04 13:39

　　回旋管在毫米和亚毫米波段振荡和放大上具有优良性能,这使得它在通信、雷达、高功率微毫米波、电子战、受控热核聚变、新型材料及高能物理等领域得到了广泛的应用,并开辟了广阔的前景。虽然只有数十年的发展,但回旋管已成为一个庞大的家族。为了提高回旋管互作用效率和输出模式纯度,本文研究了输出渐变段和基于耦合原理的模式抑制器。典型的回旋器件一般由电子枪系统、输入系统、高频互作用结构、输出系统、收集极系统五部分构成。其中,高频结构半径由波导中工作模式和工作频率决定,收集极为了提高收集功率其半径一般大于高频结构,因此需设计输出渐变段解决两者间的半径差。输出渐变段作为高频结构和收集极的过渡段,设计时需考虑几个要素:1)使渐变段中注波快速失谐,提高注波互作用效率和输出功率;2)减少渐变段中由于波导纵向不匹配造成的模式反射和寄生模的产生;3)避免电子注轰击输出渐变段导致收集不均匀与局部温升。渐变段中注波互作用分析比较困难,因为均匀波导中是单模行波传输,在渐变段中则为多模行驻波传输。对多模互作用的严格修正比较复杂,本文采用逐次近似的方法简化分析,分别将渐变波导和渐变磁场等效为由无限多个均匀波导和无限多个恒定磁场组... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 回旋管简介
        1.1.2 回旋行波管简介
        1.1.3 选题依据及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究方法
    1.4 论文主要内容及工作
第二章 回旋管输出渐变段研究
    2.1 输出渐变段设计背景
    2.2 输出渐变段设计考虑的关键因素
    2.3 输出渐变段中的注波互作用研究
        2.3.1 输出渐变段中的冷场分析
        2.3.2 渐变磁场下未扰轨道电子注轨迹求解
        2.3.3 输出渐变段中多模注波互作用的修正
    2.4 输出渐变段中电磁波的传播与反射
    2.5 小结
第三章 输出渐变段综合设计
    3.1 仿真验证
    3.2 小结
第四章 回旋行波管模式耦合器
    4.1 模式耦合器简介
    4.2 模式耦合器理论基础
        4.2.1 小孔耦合理论
        4.2.2 相位叠加原理
    4.3 模式耦合器常用孔耦合分布
        4.3.1 等间距等强度耦合
        4.3.2 二项分布式耦合
        4.3.3 切比雪夫式耦合
        4.3.4 不等间距不等强度耦合
        4.3.5 多组耦合孔耦合
    4.4 小结
第五章 基于耦合原理的TE_(02)模式抑制器设计
    5.1 模式抑制器应用背景
    5.2 模式抑制器设计思路
    5.3 仿真结果
    5.4 小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]X波段高功率宽带选模定向耦合器[J]. 喻寄航,宫玉彬,王战亮,余川,廖勇.  强激光与粒子束. 2018(02)

博士论文
[1]回旋行波管电子光学系统及高频结构研究[D]. 董坤.电子科技大学 2017
[2]8mm二次谐波三腔回旋速调管放大器的研究[D]. 梁显锋.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2004



本文编号：3475842