220GHz回旋管模式競爭理論的研究和數(shù)值模擬.pdf

1、本文分別采用了三種不同的多模非線性理論對工作頻率在220GHz的回旋管進(jìn)行了模式競爭理論的研究和數(shù)值模擬，為回旋管的設(shè)計(jì)工作提供了重要依據(jù)。得出了回旋管的三種平衡狀態(tài)：一是工作模式的建立抑制了競爭模式，達(dá)到單一模式的穩(wěn)態(tài)；二是模式競爭抑制了工作模式，只存在競爭模式；三是腔內(nèi)同時(shí)存在工作模式和競爭模式。 首先，建立了采用電子運(yùn)動方程、高頻場方程及能量平衡方程相結(jié)合的多模非線性理論模型，模擬了工作于TE03模式的220GHz回旋管中

2、的各個(gè)可能模式的輸出功率隨時(shí)間的變化關(guān)系，從而分析其中的模式競爭問題。 其次，建立了與時(shí)間相關(guān)的多模非線性理論模型，推導(dǎo)出了多模式下的電子運(yùn)動方程，歸一化振幅方程以及場相位方程，并用C++語言開發(fā)了相應(yīng)的多模式計(jì)算程序。采用編制的程序分別分析了工作于TE03模式的220GHz回旋管和工作于TE22，6模式的220GHz回旋管中的模式競爭問題。對TE03模式的回旋管與上一章中的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比。由于TE22，6模式為高次模式，模