650GHz曲折波導(dǎo)返波管的研究.pdf

1、太赫茲頻段的電磁頻譜開發(fā)已經(jīng)成為目前電磁學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科前沿和熱點課題。THz波獨特的性質(zhì)使得其具有重要的科學(xué)研究價值，廣泛應(yīng)用于軍事裝備、科學(xué)研究、電子信息、信息安全、生物科學(xué)、國民經(jīng)濟等技術(shù)領(lǐng)域。THz器件已經(jīng)成為真空電子技術(shù)中一個新的挑戰(zhàn)，而返波管作為一種重要的技術(shù)手段，可用于作為THz大功率電磁輻射源。
　　返波管是目前發(fā)展比較成熟的小型化、低造價的真空電子信號源。返波管能夠在很寬頻帶內(nèi)實現(xiàn)電子調(diào)諧，其微波振蕩主要利用慢波結(jié)構(gòu)

2、上的電子注與返波相互作用激發(fā)。THz返波管作為一種十分具有前景的小型化THz信號源，具有很強的可行性。本論文采用曲折波導(dǎo)作為慢波系統(tǒng)，設(shè)計在650GHz頻段具有瓦量級輸出信號功率的返波管。
　　本論文主要是從曲折波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)冷參數(shù)高頻特性、返波管傳輸特性、粒子注-波互作用特性三個方面對返波管進行了研究。通過軟件設(shè)計和模擬計算曲折波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)返波管，使獲得較大的信號輸出功率和較寬的調(diào)諧帶寬。
　　本論文的主要工作和研究內(nèi)容包括

3、以下四點：
　　1、首先研究了返波管的基本理論，介紹了返波管的發(fā)展現(xiàn)狀、主要結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)，為如何開展返波管設(shè)計以獲得平穩(wěn)輸出和較大功率提供理論指導(dǎo)。
　　2、介紹了曲折波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)基本知識和高頻特性，設(shè)計了650GHz曲折波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)，模擬分析各結(jié)構(gòu)尺寸變化對曲折波導(dǎo)耦合阻抗和色散特性的影響，并獲得最佳優(yōu)化尺寸。
　　3、研究了曲折波導(dǎo)慢波系統(tǒng)的電子注通道、慢波周期數(shù)目對返波管的傳輸特性的影響，最終計算出40個周期的