圓柱波導(dǎo)TM模式CARM放大器的非線性研究.pdf

1、高功率毫米亞毫米波源，在雷達(dá)、等離子體加熱、高能加速器、通信等方面，有著重要的應(yīng)用前景，一直受到國(guó)際科技界和工程界的重視。建立在電子回旋脈塞機(jī)制上的回旋自諧振脈塞(Cyclotron Autoresonance Maser，縮寫(xiě)CARM)，能夠長(zhǎng)距離維持回旋諧振條件，從而獲得高功率及高效率。近年來(lái)，基于此優(yōu)點(diǎn)，對(duì)CARM諧振器和放大器的研究，都取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。 此前，人們對(duì)TE模式的回旋器件，如回旋管，回旋Peniotron管

2、，回旋自諧振脈塞進(jìn)行過(guò)大量研究，但是，對(duì)TM模式情況的關(guān)注卻很少，因?yàn)槿藗兤毡檎J(rèn)為T(mén)M模式不適合用于這些器件。事實(shí)上，相對(duì)于TE模式，TM模式存在縱向電場(chǎng)分量，當(dāng)電磁波的縱向電場(chǎng)與相對(duì)論電子束相互作用時(shí)，該電場(chǎng)分量在縱向方向上將會(huì)對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生重要的影響。在回旋自諧振脈塞的機(jī)理中，TM模式的縱向及橫向電場(chǎng)分量可以與電子通過(guò)束波互作用同時(shí)產(chǎn)生縱向和橫向換能，使電磁波得到放大，因此，原則上回旋自諧振脈塞采用TM模式不僅是可行的，而且可能具

3、有優(yōu)越性。 本碩士學(xué)位論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)是： 首先，從一般波動(dòng)方程出發(fā)，利用電場(chǎng)-E的共軛復(fù)矢量引出一新的復(fù)矢量-G，推導(dǎo)出TM模圓柱波導(dǎo)回旋自諧振脈塞放大器的非線性自洽理論，定量描寫(xiě)圓柱波導(dǎo)中的相對(duì)論電子束與TM波的互作用過(guò)程。 其次，基于所得的圓柱波導(dǎo)TM?；匦灾C振脈塞放大器自洽理論模型，本論文用FORTRAN語(yǔ)言編寫(xiě)了計(jì)算程序，用來(lái)模擬仿真該類(lèi)器件。 最后，對(duì)工作模式為T(mén)M1，1、頻率為35G