mm波段同轴扩展互作用振荡器研究

《mm波段同轴扩展互作用振荡器研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERDISSERTATION（电子科技大学图标）论文题目：8mm波段同轴扩展互作用振荡器研究学科专业：指导教师：作者姓名：物理电子学吴坚强教授叶际若班学号：200610402005分类号密级UDC学位论文8mm波段同轴扩展互作用振荡器研究（题名和副题名）叶际若（作者姓名）指导教师姓名吴坚强教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士论文提交日期2012.04学位授予单位和日期专业名

2、称物理电子系论文答辩日期2012.05电子科技大学答辩委员会主席评阅人年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，

3、有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：___________导师签名：______________日期：年月日摘要摘要毫米波指工作频率为26.5～300GHz范围内的电磁波，因其具有波束窄、频带宽等优点，在军事和民用两个方面都有诱人的应用前景，目前在国际上是一个很活跃的研究领域。扩展互作用器件是一类重要的毫米波电真空器件，经研究发

4、现扩展互作用振荡器(EIO)十分适合工作在毫米波波段，目前已经发展成为一类重要的大功率毫米波器件。本文在国家自然科学资金的资助下对扩展互作用振荡器进行了深入的研究，主要研究工作和创新点如下：一、首先提出了把内外同轴圆盘加载波导作为扩展互作用振荡器的慢波结构，然后根据圆柱载模波导的不均匀理论，推导了内外同轴圆盘加载波导慢波结构的色散方程，通过编程计算得到了同轴EIO慢波结构的色散曲线和工作于8mm波段的慢波结构参数。二、首先提出设计了分段式的内外圆盘加载的同轴波导作为毫米波EIO的高频系统，然后使用2.5维全电磁模的MAGIC程序对高频系

5、统进行较为全面的模拟研究。通过粒子模拟，直观地了解高频系统了中注波互作用的物理过程，分析了结构参数、束流参数和磁场参数对输出功率的影响，获得了相关参数的优化值。三、运用卡诺平面空间电荷流理论计算出了卡诺长枪平面电极形状，在此基础上采用阴极表面电场相等计算法推导出了轴对称电极的形状，并利用MAGIC软件对轴对称电极的参数进行优化，最后设计得到满足高频系统要求的环形注电子枪。四、根据设计的高频系统和环形注电子枪，结合本实验室所能达到的运行指标，对同轴EIO进行了整管粒子模拟。在外加磁场为0.5T时，获得了频谱特性良好的8mm波段14.5kW

6、的连续波功率输出。关键词：扩展互作用振荡器，色散曲线，环形注电子枪，粒子模拟IABSTRACTABSTRACTThemillimeterwavereferstoelectromagneticwavewhichhasanoperatingfrequencyrangingfrom26.5~300GHz.Duetoitsseveraladvantages,suchaswidefrequencybandandnarrowbeam,ithasanattractiveprospectinbothmilitaryandcivilfield,andno

7、wisaveryactiveresearchareaintheworld.Theextendedinteractiondeviceisamajorcategoryofmillimeter-waveelectronicvacuumtube.Thestudyfoundthattheextendedinteractionoscillator(EIO)iswellsuitedtoworkinthemillimeterwaveband,andnowbecomesoneimportanttypeofHighpowermillimeter-waved

8、evices.ThisdissertationwhichisfundedbytheNationalNaturalSciencefoundationofChina,hasconductedanindepthr