【摘要】：回旋管技術大約已經(jīng)有40多年的歷史了,它的出現(xiàn)彌補了毫米波、亞毫米波段高功率器件的空缺。由于毫米波的頻段處于30 GHz到3000 GHz之間,所以,它的最大特點就是波長短、頻帶寬。針對其波長短的特點,它具有高目標分辨力和高跟蹤精度,可以提高武器系統(tǒng)的隱蔽性以及抗干擾能力;此外,較寬的頻帶可以應用于雷達系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)。然而,隨著回旋管的發(fā)展,更小的腔體加工尺寸成為一個難點,為了避免這個問題,就必須選擇比較較高的工作模式。但是,較高的工作模式必然會帶來諸多的競爭模式問題。因此,有效的選擇最佳的工作模式以及盡最大可能的抑制競爭模式成為一個重要的問題。本文基于回旋管的線性理論、非線性理論以及耦合波理論,對95 GHz漸變結構的回旋管諧振腔進行了詳細的研究和設計,它工作在TE22,6模式。最終,得到了比較理想的結構參量和工作參量。這對以后的工程研制提供了很好的理論參考。本文的主要內容大致如下:1.基于回旋管的線性理論,首先對色散方程、耦合系數(shù)、起振電流進行推導。然后,在第四章,再根據(jù)耦合波理論和上述的推導,對95GHz回旋管諧振腔進行高頻結構設計以及研究分析;其次,對色散方程、耦合系數(shù)以及起振電流進行求解分析,這些參量對回旋管以后的正常工作很重要,具有指導作用。2.研究回旋管的非線性理論,對電子運動方程、傳輸線方程作歸一化的處理,結合邊界條件以及注波互作用的效率進行相應的編程。由此,可以建立注波互作用數(shù)值求解方法。3.根據(jù)所建立的注波互作用數(shù)值求解方法,在第五章對工作在TE22,6模式、95 GHz諧振腔進行熱腔的研究,分析了磁場、電壓、電流、橫縱速度比以及引導中心半徑分別對注波互作用效率的影響,基于注波互作用效率最大化原則,最終得到最佳工作參量。
[Abstract]:Gyrotron technology has been around for more than 40 years, and it makes up the gap of millimeter wave and sub-millimeter band high power device. Because the frequency range of millimeter wave is between 30 GHz and 3000 GHz, it is characterized by short wavelength and bandwidth. In view of its short wavelength, it has high target resolution and high tracking accuracy, and can improve the concealment and anti-jamming ability of weapon system. In addition, a wide frequency band can be applied to radar system and communication system. However, with the development of gyrotron, smaller cavity size becomes a difficulty. In order to avoid this problem, a higher working mode must be chosen. However, the higher work model will inevitably bring a lot of competition model problems. Therefore, it is an important problem to choose the best working mode and to restrain competition as much as possible. Based on the linear theory, nonlinear theory and coupled wave theory of gyrotron, the 95 GHz structure gyrotron resonator is studied and designed in detail. It works in TE22,6 mode. Finally, the ideal structure parameters and working parameters are obtained. This provides a good theoretical reference for future engineering research and development. The main contents of this paper are as follows: 1. Based on the linear theory of gyrotron, the dispersion equation, coupling coefficient and starting current are first deduced. Then, in the fourth chapter, according to the coupling wave theory and the above derivation, the high frequency structure of 95GHz gyrotron resonator is designed and analyzed. Secondly, the dispersion equation, coupling coefficient and starting current are solved and analyzed. These parameters are very important for the normal operation of gyrotron after the operation, and play a guiding role of. 2. 2. The nonlinear theory of gyrotron is studied, the equations of electron motion and transmission line are normalized, and the boundary conditions and the efficiency of beam-wave interaction are programmed accordingly. Therefore, a numerical solution method of beam-wave interaction. According to the established numerical solution method of beam-wave interaction, the thermal cavity working in TE22,6 mode 95 GHz resonator is studied in chapter 5. The magnetic field, voltage and current are analyzed. The effects of transverse velocity ratio and guiding center radius on the efficiency of beam-wave interaction are discussed respectively. Based on the principle of maximization of beam-wave interaction efficiency, the optimal working parameters are obtained.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN12

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 郭和忠;低磁場回旋管(英文)[J];電子學報;1988年02期

2 劉盛綱;中國回旋管的發(fā)展計劃(英文)[J];電子科技大學學報;1989年06期

3 郭煒;羅積潤;朱敏;;回旋管模式選擇復合腔的設計分析[J];電子與信息學報;2006年10期

4 孫榮棣;欒鏑;;大功率毫米波回旋管發(fā)射機的設計[J];現(xiàn)代雷達;2007年06期

5 袁學松;鄢揚;劉盛綱;;大半徑同軸諧振腔太赫茲回旋管研究[J];電子學報;2009年02期

6 李志良;馮進軍;王峨鋒;劉本田;;太赫茲回旋管的現(xiàn)狀及其發(fā)展[J];中國電子科學研究院學報;2009年03期

7 鄢揚;傅文杰;;太赫茲回旋管研究進展[J];真空電子技術;2013年01期

8 唐濤;鞏華榮;王文祥;;回旋管用模式過渡器的設計考慮[J];真空電子技術;2013年03期

9 劉盤安;;回旋管[J];電子管技術;1978年04期

10 趙力颯;;回旋管研制[J];電子管技術;1979年03期

相關會議論文 前10條

1 郭焱華;胡林林;陳洪斌;雷文強;馬國武;余川;;3mm回旋管能量計的設計與實驗[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

2 萬洪容;李宏福;杜品忠;揚仕文;王華軍;張宏斌;黃勇;龍華;;突變式復合腔回旋管互作用的研究[A];中國電子學會真空電子學分會第十一屆學術年會論文集[C];1997年

3 韓煜;袁學松;馬春燕;;非規(guī)則橫截面回旋管模擬計算方法研究[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

4 粟亦農;羅積潤;吳德順;郭煒;;8毫米2次諧波回旋管永磁包裝研究[A];中國電子學會真空電子學分會第十三屆學術年會論文集（上）[C];2001年

5 劉濮鯤;E．Borie;M．Thumm;;關于工業(yè)與技術應用回旋管的選模問題[A];中國電子學會真空電子學分會第十三屆學術年會論文集（上）[C];2001年

6 劉本田;羅積潤;徐壽喜;;回旋管放大器的現(xiàn)狀及其發(fā)展[A];中國電子學會真空電子學分會——第十四屆年會論文集[C];2004年

7 史少輝;劉濮鯤;杜朝海;徐壽喜;可丹丹;;回旋管冷腔性質的研究[A];中國電子學會真空電子學分會第十九屆學術年會論文集（下冊）[C];2013年

8 粟亦農;耿志輝;張世昌;;電子束異常吸收光-回旋管熱測特殊現(xiàn)象討論[A];中國電子學會真空電子學分會第十九屆學術年會論文集（下冊）[C];2013年

9 宋睿;陳洪斌;胡林林;馬國武;;基于3mm回旋管模擬結果的4T脈沖磁場設計[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

10 黃勇;李宏福;;三次諧波復合腔回旋管自洽非線性分析[A];中國電子學會真空電子學分會第十屆年會論文集（上冊）[C];1995年

相關博士學位論文 前10條

1 劉睿;同軸回旋管高頻特性的研究[D];電子科技大學;2011年

2 張輝波;太赫茲同軸腔高階模式回旋管振蕩器多模非線性研究[D];西南交通大學;2013年

3 馬俊建;回旋管注波互作用非線性理論與模擬研究[D];電子科技大學;2013年

4 王麗;回旋管電子光學系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學;2006年

5 孫迪敏;W波段三次諧波回旋管理論與實驗研究[D];清華大學;2014年

6 金踐波;同軸腔回旋管準光學模式轉換器[D];西南交通大學;2006年

7 雷朝軍;THz回旋管電子光學系統(tǒng)與漸變諧振腔注波互作用研究[D];電子科技大學;2013年

8 黃勇;35GHz三次諧波復合腔回旋管理論及模擬研究[D];電子科技大學;2000年

9 朱敏;用于諧波倍增回旋管放大器的Ku波段輸入耦合系統(tǒng)的研究[D];中國科學院研究生院（電子學研究所）;2006年

10 王華軍;回旋管電子槍CAD[D];電子科技大學;2000年

相關碩士學位論文 前10條

1 歐超健;連續(xù)波回旋管的熱特性研究[D];電子科技大學;2015年

2 逄立飛;0.6THz高次諧波太赫茲回旋管的分析與設計[D];電子科技大學;2014年

3 李凱;0.42THz大功率回旋管的模擬分析與設計[D];電子科技大學;2014年

4 蔣學皓;大功率回旋管高頻結構的研究[D];電子科技大學;2015年

5 劉睿;3mm波段二次諧波漸變復合腔回旋管注-波互作用的研究[D];電子科技大學;2005年

6 徐勇;高功率回旋管輸出窗的研究[D];電子科技大學;2006年

7 趙玉勝;二次諧波太赫茲H_(8,5)回旋管研究[D];電子科技大學;2013年

8 雷蕾;頻率連續(xù)可調太赫茲同軸回旋管的研究[D];電子科技大學;2013年

9 陳仕虎;回旋管橫向輸入輸出結構設計[D];電子科技大學;2011年

10 查小珍;高次諧波太赫茲回旋管[D];電子科技大學;2011年

，

本文編號：2230336