具有反射器的相对论绕射辐射振荡器的研究

摘要

高功率毫米波器件是高功率微波技术的一个重要研究方向，而相对论绕射辐射振荡器是一种重要的且有较好发展前景的高功率毫米波器件。本文从粒子模拟和实验两方面分析了具有反射器的相对论绕射辐射振荡器。 由于我们研制的相对论绕射辐射振荡器采用完全过模的慢波结构作为高频系统，波导的直径远大于激励波的波长。对于这种振荡器如果在电子注输入端没有反射器，微波能量将耦合到二极管区，使辐射到空间的微波能量减少。为此我们提出采用同轴波导反射器，即在电子注的输入端加反射器，减少进入二极管区的微波，以提高器件的微波输出功率。 为了研究反射器的特性及结构参数，首先利用CST仿真软件对反射器的结构参数进行了仿真计算。然后利用Magic粒子模拟软件模拟了反射器对器件工作性能的影响，同时还分析了慢波系统前面的腔体以及两段式慢波结构中过渡段的长度对器件工作性能的影响。最后在模拟的基础上对该器件进行了详细的实验研究，分析了器件输出信号的功率、频率、辐射模式以及脉冲缩短的现象，同时还从能量的角度对器件辐射信号进行了分析。 本文的主要工作如下： 1、利用CST仿真软件分析计算了反射器的结构参数。 2、利用Magic粒子模拟软件进行了模拟计算，并分析了反射器位置、慢波系统前端的腔体及两段式慢波系统中的漂移段长度对器件工作性能的影响。 3、在模拟的基础上进行了详细的实验研究，分析了器件辐射信号的功率、频率、能量以及信号辐射模式。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

第二章盘荷慢波系统的色散特性

第三章具有反射器的相对论绕射辐射振荡器的模拟研究

第四章有反射器的相对论绕射辐射振荡器的实验研究

第五章总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的成果