S波段同軸相對(duì)論擴(kuò)展互作用腔振蕩器設(shè)計(jì).pdf

1、在高功率微波領(lǐng)域的研究進(jìn)程中，增大輸出功率和提高轉(zhuǎn)換效率一直是該領(lǐng)域的重要目標(biāo)。而渡越時(shí)間振蕩器作為高功率微波領(lǐng)域的典型器件之一，具有腔體構(gòu)造簡(jiǎn)單，輸出功率高且工作頻點(diǎn)單一的優(yōu)點(diǎn)，從而受到科研人員關(guān)注。目前，大多數(shù)渡越時(shí)間振蕩器通常使用柵網(wǎng)結(jié)構(gòu)或圓柱腔結(jié)構(gòu)，同軸結(jié)構(gòu)的研究則相對(duì)較少，而同軸結(jié)構(gòu)可增大腔體結(jié)構(gòu)的空間電荷限制電流，從而增大整管的輸出功率。基于此，為了提高輸出功率和器件效率，本文設(shè)計(jì)了一種基于渡越時(shí)間效應(yīng)的，工作于 S波段的同

2、軸擴(kuò)展互作用腔振蕩器，并對(duì)該器件進(jìn)行了詳細(xì)研究，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.分析了在同軸漂移管中的空間電荷限制流，結(jié)果表明同軸結(jié)構(gòu)有利于提高器件的效率。同時(shí)分析了在同軸結(jié)構(gòu)中保證電子束穩(wěn)定傳輸?shù)呐R界磁場(chǎng)取值。接著分析了基于小信號(hào)前提下，單腔結(jié)構(gòu)與兩腔結(jié)構(gòu)中電子注與?模場(chǎng)的作用情況，推導(dǎo)了電子在離開間隙時(shí)的速度及動(dòng)能，最后得到了電子負(fù)載電導(dǎo)和效率的表達(dá)式；
　　2.通過理論分析了S波段同軸相對(duì)論擴(kuò)展互作用腔振蕩器的主要設(shè)計(jì)參量

3、，同時(shí)結(jié)合實(shí)際工藝等方面給出了各參量的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；
　　3.利用軟件對(duì)S波段同軸相對(duì)論擴(kuò)展互作用腔振蕩器的高頻特性進(jìn)行了研究，主要分析了調(diào)制腔中0模場(chǎng)和?模場(chǎng)以及輸出腔中01TM模場(chǎng)，同時(shí)分別研究了多個(gè)設(shè)計(jì)參量對(duì)腔體高頻特性的影響，為 S波段同軸相對(duì)論擴(kuò)展互作用腔振蕩器的設(shè)計(jì)提供依據(jù)；
　　4.通過 PIC粒子模擬分別研究了電子束在調(diào)制腔中與高頻場(chǎng)的作用過程以及電子束在輸出腔中的微波提取過程，最后對(duì)整腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了 PIC粒子模