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对8mm波段基波回旋速调管放大器模拟研究

杨鸣  
【摘要】: 回旋脉塞器件-回旋管作为大功率毫米波源,在等离子加热、线性加速器、雷达、通信及电子对抗等领域有着广泛的应用前景,由此受到了国际上的高度重视。特别是近三十年来,回旋管得到了快速的发展,并成为研究的热门方向。在国内,电子科技大学在70年代后期,刘盛纲院士开辟了回旋脉塞器件的研究方向,李宏福教授带领下的课题组也对回旋管进行了大量的研究工作。论文就是结合课题组的“十i五”重点项目“8mm高功率回旋速调管技术的研究”,对以谐振腔为互作用高频系统的回旋脉塞器件中的典型器件——回旋速调管中的电子注与驻波场的互作用进行了细致的讨论和研究。主要工作有: 一、采用吸收介质分区求解及场匹配的方法推导出含有吸收层的色散方程,单侧加入吸收介质及两侧均加入吸收介质两种突变结构混合模场的匹配方程,在理论分析的基础上,通过相关的模拟软件,建立了回旋速调管介质加载中间腔的计算模型,对回旋速调管中间腔进行了数值模拟,并给出了主要的计算结果。 二、通过采用自洽非线性大信号理论方法,在理论分析和高频计算的基础上对回旋速调管放大器注-波互作用进行了数值计算。研究了电子注参量、高频输入功率及频率、外部磁场等对互作用效率、输出功率及频带的影响。研究的结果对试验数据的选取具有指导作用。


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