頻率在0.1~10THz范圍內(nèi)的電磁波稱為太赫茲波。由于太赫茲波具有頻率高、量子能量低、穿透性好等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于軍事通信、衛(wèi)星通信、無線局域網(wǎng)、生物醫(yī)學(xué)等方面。擴(kuò)展互作用速調(diào)管（EIK）是一種可工作于太赫茲波段并具有高功率輸出的器件,它集合了行波管與速調(diào)管的優(yōu)點(diǎn)。隨著近年來太赫茲技術(shù)的發(fā)展,EIK在通信、國防、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。EIK主要由電子光學(xué)系統(tǒng)、高頻系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)等組成,通過對(duì)電子注進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大。電子注的特性如工作電壓、電子注電流以及收集極的回收效率等都對(duì)EIK的性能有重要影響,因此電子光學(xué)系統(tǒng)是EIK設(shè)計(jì)的核心工作之一。本文對(duì)220GHz EIK的電子光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了研究,主要工作和創(chuàng)新包括以下三個(gè)部分:1.利用三維電磁仿真軟件CST設(shè)計(jì)了一個(gè)電流228mA,電壓18kV,注腰半徑0.128mm的圓形注單陽極電子槍。為了提高電子槍性能,且考慮到實(shí)際陰極電流密度的限制,又優(yōu)化出一個(gè)電流214mA,注腰半徑0.12mm面積壓縮比156,陰極面電流密度僅3A/cm~2的雙陽極電子槍。2.分別利用二維電磁仿真軟件ANSYS MAXWELL 2D和CST進(jìn)行... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 太赫茲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 擴(kuò)展互作用速調(diào)管的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 電真空器件的分類
        1.2.2 擴(kuò)展互作用速調(diào)管的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 電子光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展
        1.3.1 電子槍
        1.3.2 聚焦系統(tǒng)
        1.3.3 收集極
    1.4 數(shù)值模擬軟件的發(fā)展
        1.4.1 數(shù)值模擬軟件的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.2 CST全三維仿真軟件在微波器件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
    1.5 本文的主要貢獻(xiàn)及創(chuàng)新
    1.6 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 擴(kuò)展互作用速調(diào)管電子光學(xué)系統(tǒng)的分析
    2.1 擴(kuò)展互作用速調(diào)管的基本構(gòu)成
    2.2 電子光學(xué)系統(tǒng)基本理論
        2.2.1 電子槍
        2.2.2 聚焦系統(tǒng)
        2.2.3 收集極
    2.3 熱分析的相關(guān)理論
        2.3.1 傳熱學(xué)經(jīng)典理論
        2.3.2 熱傳遞的三種方式
    2.4 本章小結(jié)
第三章 G波段EIK電子槍和聚焦系統(tǒng)的聯(lián)合設(shè)計(jì)
    3.1 圓形注單陽極電子槍的設(shè)計(jì)
    3.2 圓形注雙陽極電子槍的設(shè)計(jì)
    3.3 電子光學(xué)系統(tǒng)的快速聯(lián)合仿真
        3.3.1 采用二維磁場(chǎng)與電子槍聯(lián)調(diào)
        3.3.2 采用三維磁場(chǎng)與電子槍聯(lián)調(diào)
        3.3.3 二維磁場(chǎng)與三維磁場(chǎng)下聯(lián)調(diào)結(jié)果的對(duì)比
        3.3.4 幾種參數(shù)對(duì)仿真結(jié)果的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 G波段EIK收集極的設(shè)計(jì)
    4.1 二次電子基本理論
        4.1.1 二次電子發(fā)射模型
        4.1.2 金屬中二次電子發(fā)射的能量分布
        4.1.3 金屬的二次電子發(fā)射系數(shù)
        4.1.4 二次電子對(duì)收集極的影響
        4.1.5 CST中的二次電子發(fā)射模型
    4.2 高頻結(jié)構(gòu)與收集極的數(shù)據(jù)對(duì)接
    4.3 EIK多級(jí)降壓收集極設(shè)計(jì)
        4.3.1 5腔擴(kuò)展互作用高頻結(jié)構(gòu)
        4.3.2 互作用后的電子注數(shù)據(jù)處理
        4.3.3 三級(jí)降壓收集極的結(jié)構(gòu)
        4.3.4 考慮二次電子時(shí)不同材料收集極性能對(duì)比
        4.3.5 熱分析的類型
        4.3.6 CST中的熱分析模型
        4.3.7 三級(jí)降壓收集極的熱分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[4]抑制行波管多級(jí)降壓收集極二次電子發(fā)射的研究[D]. 白國棟.電子科技大學(xué) 2012
[5]行波管降壓收集極的研究及熱分析[D]. 王軍峰.電子科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3722700