太赫兹扩展互作用速调管注波互作用研究

发布时间：2023-05-10 19:42

　　随着太赫兹技术越来越引起研究者的兴趣,原来传统的微波电真空器件在涉及到太赫兹波段时,需要做出一定的改进以适应这个波段。扩展互作用速调管便是由传统速调管发展而来的可以完全满足在太赫兹波段工作的器件类型之一。人们在设计研制扩展互作用速调管时,常常借助实验或者通用仿真软件来获得其工作特性参数或其它有价值的数据。但是这些手段一般需要消耗大量的时间、人力和财力,而小型专用的计算软件就能够快速、简易地辅助研究工作的开展。本文从太赫兹技术开始,展开了对其以及相应器件的讨论介绍,阐述了太赫兹技术的发展和前景,介绍了速调管和扩展互作用速调管的历史、工作原理,还对CAD技术进行了分析讨论。从数学和物理角度,分析了速调管的互作用过程以及介绍了相关的重要参数。然后利用数学推导进而得出耦合腔阻抗的矩阵表达式。根据相关理论,首先推导了多间隙耦合腔在2?模式和?模式的电子电导计算公式,并设计开发了相应的计算软件。在改变工作电压、间隙宽度和周期长度等参数下,对耦合腔电子电导的稳定性进行了分析研究。同时,还和运动学理论推导的电子电导公式进行了计算结果对比,得到了很好的结果。其次介绍分析了扩展互作用速调管的小信号增益的计...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 太赫兹波概述
    1.2 EIK的研究背景及现状
        1.2.1 速调管概述
        1.2.2 扩展互作用速调管概述
        1.2.3 扩展互作用速调管研究现状及发展趋势
    1.3 CAD软件的发展现状
    1.4 本论文的主要内容
第二章 EIK的基本理论
    2.1 速调管的基础理论
        2.1.1 速调管的工作原理
        2.1.2 速度调制和密度调制
        2.1.3 考虑空间电荷波效应的群聚
        2.1.4 耦合系数
        2.1.5 电子电导
    2.2 扩展互作用速调管原理与特性
        2.2.1 扩展互作用速调管结构
        2.2.2 EIK耦合腔间隙阻抗矩阵
    2.3 本章小结
第三章 小信号理论与软件设计
    3.1 多间隙耦合腔电子电导
    3.2 电子电导计算软件及其计算举例
    3.3 EIK的小信号增益计算
    3.4 小信号计算软件及其计算举例
    3.5 本章小结
第四章 大信号软件设计与仿真
    4.1 EIK的大信号计算模型
        4.1.1 群聚段电子运动方程求解
        4.1.2 输出段电子运动方程求解
    4.2 计算流程图
    4.3 电子转换效率计算软件设计
    4.4 MAGIC仿真与电子转换效率软件计算举例
        4.4.1 各个腔体结构与特性参数计算
        4.4.2 电子转换效率MAGIC仿真
        4.4.3 电子转换效率计算与分析
        4.4.4 改变特征阻抗对电子转换效率带来的影响
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3813386