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8mm回旋速调管放大器双阳极磁控注入电子枪的研究

蒲友雷  
【摘要】: 回旋速调管放大器是一种能够在毫米波段获得高功率、高效率及一定带宽的新型毫米波相干辐射源,因其在高功率毫米波雷达、电子对抗、定向能武器、材料处理和加速器等领域的重要应用前景,在国际上受到了广泛的重视。特别是近二十年来,回旋管得到了快速的发展,并成为研究的热门方向。基于电子回旋谐振脉塞原理工作的谐波回旋速调放大器的工作磁场强度是基波的1/s(s是谐波数),因而能适用于机动性较高的军用毫米波雷达系统。作为提供与电磁波产生注波互作用的电子注的磁控注入电子枪随之也得到高度的重视。本文着重对产生小回旋电子注的双阳极磁控注入枪进行研究,主要使用EGUN及自编的应用程序进行模拟计算,对影响螺旋电子注性能的各个因素进行了详细的数值模拟并得到了一系列的有指导意义的结论,为高工率回旋速调管的设计提供了理论依据与技术保障[1][5]。 首先对计算电子轨迹的数值模拟程序EGUN的工作原理[35]及程序的应用进行了详细的分析和了解,对电子光学系统的基本理论与计算方法进行了详细的阐述。其次对磁控注入枪的初始设计及磁控注入枪的优化进行了详细的了解和理论分析[3][4],对电子枪的初始设计做了详细的阐述,在此基础上,对电子枪的优化和影响电子注速度零散的因素进行了详细的论述。 最后对双阳极磁控注入枪的初始设计与优化做了详细的理论分析和数值模拟,得到了一系列的有指导意义的结论:为了提高电子注的质量,我们可以调整电子枪的几何结构、外部磁场、阳极电压和各电极间的距离。高质量的电子注将有助于提高整管的性能。


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