回聲增強(qiáng)型高次諧波倍頻行波管的研究.pdf

1、近年來,越來越多的研究人員投身進(jìn)了對太赫茲科學(xué)的研究。在電磁波譜上,太赫茲波段介于可見波和不可見波之間,對這一領(lǐng)域的研究具有豐富的應(yīng)用前途和重要的學(xué)術(shù)價值。太赫茲技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、天文學(xué)、通信和軍事等領(lǐng)域。但是,缺乏小型化的高功率太赫茲源嚴(yán)重阻礙了其發(fā)展。
　　本文對一種新型的頻率可調(diào)小型化太赫茲源器件——回聲增強(qiáng)型高次諧波倍頻行波管進(jìn)行了深入的分析和研究,以非線性電子注的回聲增強(qiáng)高次諧波產(chǎn)生機(jī)制及其在太赫茲倍頻行波

2、管中的應(yīng)用為研究目的,揭示了非線性電子注的調(diào)控、諧波產(chǎn)生、增強(qiáng)和選擇機(jī)制,為研制新型小型化大功率太赫茲源奠定了基礎(chǔ)。
　　本文的主要內(nèi)容有:
　　首先,介紹了自由電子激光的基本理論,推導(dǎo)出了電子在波蕩器中的運(yùn)動方程。介紹了自由電子激光的幾種主要工作模式。重點(diǎn)分析了 EEHG工作模式的結(jié)構(gòu)和原理。
　　然后,根據(jù)折疊波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)的色散和耦合阻抗特性,分析并總結(jié)了一種優(yōu)化的設(shè)計折疊波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)的方法。然后采用非線性理論對折

3、疊波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)中的注波互作用進(jìn)行了研究。
　　對回聲增強(qiáng)型高次諧波倍頻行波管進(jìn)行了理論分析。然后利用仿真軟件HFSS和CST進(jìn)行模擬仿真。通過HFSS仿真折疊波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)的色散和耦合阻抗特性,以仿真結(jié)果為參考優(yōu)化了慢波結(jié)構(gòu)參數(shù)。在CST的粒子工作室中仿真整管的注波互作用,觀察某些參數(shù)對輸出信號的影響。仿真計算結(jié)果顯示,電子注電壓為24.5kV,電子注電流為4mA的條件下,輸入2個功率分別為1.15W和0.72W的100GHz信號,