3mm波段二次諧波漸變復合腔回旋管注—波互作用的研究.pdf

1、高功率微波技術是本世紀末七十年代興起得一門邊緣學科。由于科學研究和軍事對更高功率、更高能量、更高頻率微波源的不斷需求，這門學科得以迅猛發(fā)展并受到廣泛重視?，F(xiàn)在，它被廣泛應用在軍事、科學研究、工業(yè)加工、新材料制備以及醫(yī)學、生物學等方面。 回旋脈塞器件-回旋管作為大功率毫米波源，是一種能產生高功率微波的器件。對于等離子體加熱、先行加速器、雷達、通訊及電子對抗、微波武器等領域有很大應用價值。由此，受到了世界各國的高度重視，特別是在這三

2、十年來，回旋管得到了快速發(fā)展，成為研究的熱門方向。 在我國，中國電子科技大學在70年代后期，劉盛綱院士開辟了回旋脈塞器件的研究方向。此后，在李宏福教授帶領下的課題組也對回旋管進行了大量的研究工作，并在“九·五”期間，成功地研制出了世界上第一支8mm三次諧波永磁包裝回旋管。 而目前在國際上，不僅8mm波段的研究早已如火如荼，對于3mm波段回旋器件的研究也早已經(jīng)開展起來。對于較短的毫米波-3mm波段而言，它具有自己獨特的優(yōu)勢

3、，在雷達、微波武器、等離子體加熱等方面都具有其廣泛的應用。但是，目前在國內至今還沒有發(fā)現(xiàn)，對于3mm波段二次諧波漸變復合腔回旋管的研究報道。因而，本文的創(chuàng)新之處在于，應用非線性理論首次對頻率為94GHZ的3mm波段二次諧波漸變結構復合腔回旋管中的多模注-波互作用進行了研究和計算模擬，為研制3mm波段二次諧波漸變結構復合腔回旋管提供了可靠依據(jù)。 具體工作如下：1、首先，從耦合波理論出發(fā)推導出具有軸對稱結構的波導開放式諧振腔中高頻駐

4、波場幅值縱向分布所滿足的普適方程，并采用常用方法處理漸變復合腔的其他部分，并在適當?shù)倪吔鐥l件下對該方程進行了分析。 2、采用了自洽的非線性方法處理注-波互作用的非線性過程：在互作用過程中，既考慮場對電子注的作用，又考慮電子注對場的作用，并推導出了互作用的電子運動方程和場方程。 3、建立了漸變復合腔回旋管的自洽非線性理論模型，該模型考慮了電子和高頻場的互作用?；诮⒌睦碚撃Ｐ停覀兝米灾鏖_發(fā)的高次諧波漸變復合腔回旋管多