平面磁绝缘线振荡器的设计与模拟研究

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1、唆公开分类号密级．．．．．．．．．…―—．．．．．．ＵＤＣ—编号中圃工程物理妍究院学位论文平面磁绝缘线振荡器的设计与模拟研究李原指哥教师姓名．．？．＾５申请学位级别主苹业名称无线电物理论文提交口期２０１６年４月论文巧辩Ｎ期２０１６６＾１学位授予单位和口期国工程物理ｆｆ鸯暗答辩委员会主化钱宝旨教授李关巧教授＿＿谢洪全教授，巧阅人ＳＳｊｙｆ２０１６年５刀２５日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Ｗ标注和致谢的地方外，

2、论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国工程物理研究院或其他教育机构的学位或证书使用过的材一料。与我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。０学位论文作者签名；签字曰期：２Ａ年午弓巧曰重沒学位论文版权使用授权书、，本学位论文作者完全了解并接受中国工程物理研究院研究生部有关保存、使用学位论文的规定，，允许论文被査阅、借闽和送交国家有关部口或机构同时授权中国工程物理研究院、研究生部可Ｗ将学位论文全部或部分內容编入有关数据库进行检索，可Ｗ影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。，？签

3、名：学位论文作者签名：导师么日期：年月日签字日期：年午月巧日签字中固工程物理硏巧院研巧生院硕古学位论文平面磁绝缘线振荡器的设计与模拟研究摘要ｈ－Ｐｏｗｅ针对当前高功率微波牌ｇｒＭｉｃｒｏｗａｖｅ，ＨＰＭ仲的热点器件一一磁绝缘线振荡器一ＭＩＬＯ频率低、效率低等问题，提出了种可（）＾沿Ｘ方向平面展开的平面Ｍ一ＩＬＯ。这种器件也是（种正交场ＨＰＭ器一件，通过个低外加磁场来代替常规ＭＩＬＯ中的磁绝缘电流，辅助实一现器件的磁绝缘，从而实现器件效率的提髙。结合ＰＩＣ模拟建立个，外加低磁场的Ｃ波段平面ＭＩＬＯ，并根据其慢波结构（平面折给表面）特点给出

4、相应的色散曲线，确定微波器件工作点利用２．５维全电磁粒，子模拟软件对其进行数值模拟，同时，论文还讨论了今后实验时可能面临的问题及拟解决方法。本论文的主要研究内容包括下几个方面；从ＨＰＭ的发展入手，概述了ＭＩＬＯ的历史和国内外ＭＩＬＯ的研究现状与研究方法，阐述了平面ＭＩＬＯ的研究意义。通过对常规ＭＩＬＯ的研究方法和作用机理的研究，分析了ＭＩＬＯ在较高频段工作时功率容量不够导致的阴阳极击穿和输出效率低等问题。根据常规ＭＩＬＯ的模型，将其慢波结构平面展开为平面折皱表面，即将圆柱腔体平面展开为矩形腔体，扩展了腔内空间，提高了功率容量，尤其适合在高频工作

5、。同时采用外加磁场来代替常规ＭＩＬＯ中的磁绝缘电流，更好的利用了输出电功率，提高了整管效率。一ＭＰＩＣＣＩＬＯ结合模拟，建立个可外加低磁场的波段平面；并根据其慢波结构（平面折给表面）特点给出相应的色散曲线，确定微波器件工作点。利用２．５维全电磁粒子模拟软件对平面ＭＩＬＯ进行数值模拟，通过优化外加磁场等手段，在输入为４．０ＧＷ电功率（工作电压约８００ｋＶ）．５６ＧＨｚ．Ｇ的条件下，模拟得到频率为６，输出功率为１２２Ｗ，功率效Ｉ中園工程物理硏究院研究生院硕±学位论文率约３０％的微波输出。关键词：磁绝缘线振荡器；ＨＰＭ；色散特性；粒子模拟

6、ＩＩ中国工程物理研究院研究生院硕±学位论文ＤｅｓｉｇｎａｎｄａｒｔｉｃｌｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｌａｎａｒＭＩＬＯｐｐＡＢＳＴＲＡＣＴＡｎｅｗｔｅｏｆｍａｎｅｔｉｃａｌｌｉｎｓｕｌａｔｅｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙｐｇｙ—ＰｔｆＭＩＬＯｌａｎａｒＭＩＬＯｉｓｕｏｒｗａｒｄ化…Ｉｖｅ化ｅｌｏｗｆｒｅｕｅｎｃｙａｎｄｌｏｗ（）ｐｑｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆＭＩＬＯ．ＴｈｅｎｅｗｄｅｖｉｃｅｃａｎｂｅｓｒｅａｄａｌｏｎｔｈｅＸ出ｒｅｃｔｉｏｎｐｇｏｆ也ｅｌａｎｅ

7、ａｎｄｉｔｉｓａｌｓｏａｍｉｃｒｏｗａｖｅｔｕｂｅｗｉ化ｌｏｗｉｍｅｄａｎｃｅａｎｄｈｉｈｐｐｇｏｗｅｒ．ＰｌａｎａｒＭＩＬＯｈａｓｕｓｅｄａｌｏｗｅｘｔｅｒｎａｌｍａｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｔｏｔａｋｅ化ｅｐｇｌａｃｅｏｆｍａｎｅｔｉｃｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｍａｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｓｏ化ａｔｗｅｃａｎｅｎｈａｎｃｅ化ｅｐｇｇｅｆｉｃｉｅｎｃｏｆ比ｅｍｉ