一種新型模式選擇開放腔的研究.pdf

1、諧振腔(空腔諧振器)是微波器件與系統(tǒng)中的重要部件，在速調(diào)管等器件中得到了很成功的運用。當頻率提高到毫米波段(如大氣窗口的8mm波段)，基于相對論電子效應的回旋管中，工作在高次模式的諧振腔，受到諧振頻譜密集及模式競爭現(xiàn)象的嚴重影響，性能發(fā)揮受限。開放式諧振腔一定程度改善了這些問題，但具有緩變截面波導段的開放腔縱向尺度較大，不易組合運用，難以進一步提高器件的增益帶寬積、功率和效率。 本文討論一種新型模式選擇復合開放式諧振腔。這種腔雜

2、模抑制能力強、工作模式穩(wěn)定性好、結構短小，可在短尺度上使用多腔構成簇腔群聚段。本文首先對這種腔的模式選擇特性作較為詳細的分析，利用AnsoftHFSS高頻分析設計軟件，對工作模式為TE021/TE031情況下腔中模式的諧振進行了數(shù)值模擬計算，計算表明，內(nèi)腔邊界位置設置和內(nèi)腔壁開6個矩形孔能夠?qū)?nèi)腔中的TE221和TE511兩模式的相對儲能降低到普通圓柱腔時的58﹪和12﹪，有效地抑制了這兩個競爭模式。 同時，為了使這種復合腔能夠

3、應用于毫米波回旋管器件，本文從設計的角度出發(fā)，分析這種腔結構中的公共腔壁具有有限厚度和軸向開漂移孔對腔中工作模式穩(wěn)定性的影響，探討在實際工程設計中補償這種影響的手段。結果表明，合理調(diào)整復合腔內(nèi)外腔的半徑比值，能夠有效改善工作模式的模式純度和相對穩(wěn)定性。 此外，對一套加工成形的簇腔模型進行了冷測模型設計，并使用網(wǎng)絡分析儀測量了各個腔體的幅頻響應。通過對冷測模型的計算機模擬以及對冷測數(shù)據(jù)的分析，我們找到了確定腔體工作模式TE021/