等离子体辅助的慢波结构振荡器的粒子模拟以及优化设计

等离子体辅助的慢波结构振荡器的粒子模拟以及优化设计

文革利[1]2000年在《等离子体辅助的慢波结构振荡器的粒子模拟以及优化设计》文中研究表明等离子体辅助的慢波结构振荡器是新型高功率微波源PASOTRON的核心部分,而高功率微波源是一般高功率微波系统包括源和传输系统(波导、天线等)的核心部件,是高功率微波成功应用的基础。 本文从线性理论基础出发,对等离子体辅助的慢波结构振荡器用MAGIC程序进行了粒子模拟,通过改变不同的粒子参数如等离子体的密度、电子注的电压、电子注的电流来比较其互作用效率,然后对SWS结构进行优化设计,最终可得到一种比较合理的结构尺寸和粒子参量。 第一章综述了高功率微波技术的研究现状,等离子体辅助的慢波结构振荡器PASOTRON的产生及发展状况,简述了PASOTRON的结构与原理。第二章讨论了等离子体辅助的慢波结构振荡器的线性原理,对非磁化等离子体填充的BWO中的色散方程进行了理论推导,然后对现已加工出来的一种慢波结构进行了色散特性测定实验,并对实验结果与理论计算结果进行了比较;发现理论与实验吻合得比较好。为第四、五章的粒子模拟提供了一些参数的依据。 第三章先介绍了粒子模拟和MAGIC程序的方法,然后简介了MAGIC模拟等离子体辅助的慢波结构振荡器结构的思路。 第四章对等离子体辅助的慢波结构振荡器的粒子模拟及结果讨论,同时讨论了电子注电压、电子注电流、等离子体密度这几个参数对输出功率和效率的影响。 第五章对等离子体辅助的慢波结构振荡器进行了优化设计,主要从结构尺寸和粒子参量两个方面进行优化。 第六章是结束语,对全文的主要内容和成果进行了总结。

张晓萍[2]2004年在《新型磁绝缘线振荡器的研究》文中提出在全面调研和认真分析磁绝缘线振荡器(MILO)的基础上,结合虚阴极振荡器(Vircator)的特点,提出了一种以虚阴极振荡器为负载的新型MILO(V-MILO),可使MILO负载电流在提供自绝缘磁场的同时被充分利用,形成虚阴极振荡产生微波,从而提高器件的效率。论文主要对工作在C波段的以向外发射同轴虚阴极振荡器(Coaxial Vircator)为负载的新型MILO(CV-MILO)进行了较为深入细致的理论分析、粒子模拟和实验研究,得到了一些有价值的结果。 在理论上,研究了MILO同轴慢波结构的色散特性,得到了慢波结构参数对器件高频特性影响的规律,发现调节MILO阴极杆半径几乎不影响器件的运行频率,为通过调节阴极杆半径来调节器件阻抗提供了方便;研究了新型MILO中向外发射同轴虚阴极振荡器的工作机制,重点分析了外加微波调制对向外发射同轴虚阴极振荡器工作的影响,发现在强微波调制下,同轴虚阴极振荡将被调制波锁频、锁相,且其输出功率随外加调制波功率的增大而增大;研究了MILO同轴提取区新型支撑杆的设计,得到了基本规律:对一定工作频率的微波来说,若同轴波导中第一个截止模式是H_(nl),则应选择n根角向均匀分布的支撑杆,这样的设计即可保证支撑杆起到导流的作用,又不影响输出微波的模式。 利用2.5维全电磁PIC粒子模拟程序对本文提出的四种新型结构的C波段MILO进行了详细研究,获得了基本的物理图象和微波输出与器件结构、束流参数的关系。重点研究了以向外发射同轴虚阴极振荡器为负载的CV-MILO和相应结构的以同轴二极管为负载的CD-MILO,其优化结构的模拟结果为:CD-MILO在束流参数520kV、41.5kA条件下,输出微波平均功率2.6GW,频率3.9GHz,效率12%;而CV-MILO在束流参数510kV、41.4kA条件下,输出微波平均功率可达到3.2GW,频率3.9GHz,效率提高到15%。 在初步的微波实验中,分别测试了CV-MILO和CD-MILO输出微波的功率、频率和模式;测试了束流参数对微波输出功率的影响;并对不同阴极材料进行了初步比较研究。初步实验结果为:CD-MILO在550kV、43kA的束流情况下,测量到功率为300MW、频率为5GHz的TEM模微波输出,效率1.3%;而与其相应的CV-MILO在540kV、42kA的束流情况下,测量到的微波功率提高到510MW,效率为2.3%,其模式和频率与CD-MILO一致。 尽管实验测试和粒子模拟结果存在一些差异,但用两种方法所进行的关于以虚阴极振国防科学技术大学研究生院学位论文荡器为负载的CV一MILO和相应结构的以同轴二极管为负载的CD一MILO的比较研究说明:以虚阴极振荡器为负载的新型MILO可以充分利用负载能量产生微波,获得更高的微波功率和效率,从而验证了我们提出的以虚阴极振荡器为负载的新型MILO的可行性。 本文旨在探索一种提高MILO效率的途径,这也将为其它微波器件的发展提供借鉴。 关键词:高功率微波,磁绝缘线振荡器(MILO),虚阴极振荡器(Vircator),PIC粒子模拟第2页

李原[3]2016年在《平面磁绝缘线振荡器的设计与模拟研究》文中指出针对当前高功率微波(High-Power Microwave, HPM)中的热点器件——磁绝缘线振荡器(MILO)频率低、效率低等问题,提出了一种可以沿X方向平面展开的平面MILO。这种器件也是一种正交场HPM器件,通过一个低外加磁场来代替常规MILO中的磁绝缘电流,辅助实现器件的磁绝缘,从而实现器件效率的提高。结合PIC模拟,建立一个外加低磁场的C波段平面MILO,并根据其慢波结构(平面折绉表面)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以下几个方面: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。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。结合PIC模拟,建立一个可外加低磁场的C波段平面MILO:并根据其慢波结构(平面折绉表面)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)的条件下,模拟得到频率为6.56 GHz,输出功率为1.22 GW,功率效率约30%的微波输出。

樊玉伟[4]2007年在《磁绝缘线振荡器及其相关技术研究》文中进行了进一步梳理磁绝缘线振荡器(Magnetically Insulated transmission Line Oscillator,MILO)是一种相对新型的、用于产生吉瓦级高功率微波的正交场器件,是当前高功率微波研究领域的主要热点之一。论文通过对MILO的理论及相关技术进行深入研究,系统提出了MILO设计的基本原则和步骤,并据此成功地研制了一个1.76GHz紧凑型MILO。在不同的运行条件下,该MILO分别实现了两个不同的研究目标。此外,还探索研究了一个1.2GHz MILO和一个9.3GHz MILO,提出并模拟研究了一种新型双波段高功率微波源。论文的主要研究内容包括以下几个方面:1.MILO的理论研究。在MILO的理论研究中,重点研究了MILO的束波同步条件、工作原理、谐振频率、束波相互作用过程、功率转换效率及色散关系等。首次采用等效电路的分析方法对MILO的单腔及多腔谐振回路进行了理论分析,得到了MILO多腔系统的谐振频率与单腔系统的谐振频率及等效电容之间的关系式,在此基础上得出选择4腔主慢波结构即可确保器件高效稳定运行的重要结论。通过理论研究,为MILO的结构设计奠定了理论基础。2.MILO的相关技术研究。在MILO的相关技术研究中,主要对脉冲功率技术、真空技术、阴极结构设计及阴极材料、阳极材料及表面处理、脉冲缩短、重频运行技术及短偶极天线进行了深入研究。通过相关技术研究,为MILO的系统设计奠定了理论基础。3.深入研究了一个1.76GHz紧凑型MILO。在1.76GHz紧凑型MILO研究中,依据对MILO理论及相关技术研究的结果,系统提出了MILO设计的基本原则和步骤,并据此设计了1.76GHz紧凑型MILO。通过KARAT程序的模拟优化,确定了1.76GHz紧凑型MILO的结构模型。在不同的模拟条件下,其输出参数优于相应的研究目标。当工作电压为500kV,脉宽为50ns,工作电流为48.3kA时,模拟中微波输出功率为2.53GW,微波脉宽为27ns,微波频率为1.76GHz,功率转换效率为10.5%,阻抗为10.4Ω。当工作电压为525kV,脉宽为80ns,工作电流为50.2kA时,模拟中微波输出功率为2.70GW,微波脉宽为51ns,微波频率为1.76GHz,功率转换效率为10.5%,阻抗为10.4Ω。在不同的实验运行条件下,该MILO的输出参数也优于相应的研究目标。当工作电压为530kV,脉宽为50ns,工作电流为51kA时,实验测得的微波辐射功率大于2.35GW,微波脉宽大于24.8ns,微波频率为1.775GHz,功率转换效率大于8.7%,阻抗为10.4Ω。当工作电压为550kV,脉宽为80ns,工作电流为53.2kA时,实验测得的微波辐射功率大于3.2GW,微波脉宽大于45ns,微波频率为1.775GHz,功率转换效率大于10.9%,阻抗为10.3Ω。和当前国内外典型的MILO器件相比,该MILO在微波功率、紧凑化程度、功率转换效率和能量转换效率等技术指标方面均具有明显优势。在后续的实验研究中,对1.76GHz紧凑型MILO的长脉冲运行及重频运行的性能进行了探索,明确了阴极材料放气而导致的真空度降低是影响其长脉冲运行及重频运行的关键因素,并对阴极材料开展了探索研究。4.在拓展研究中,研究了三个不同的高功率微波器件。在1.20GHz一体化MILO的研究中,在二极管电压为550kV,电流为47kA的条件下,测得微波辐射功率大于2.3GW,微波脉宽约30ns,频率为1.20GHz,功率转换效率为8.9%。在X波段MILO的研究中,对实验中出现的脉冲缩短问题进行了深入分析,并指出了产生脉冲缩短的原因;最后,提出了一种新型双波段高功率微波源的研究构想,并进行了深入的模拟研究,获得了较好的模拟结果。

陈玲[5]2013年在《W波段扩展互作用振荡器的研究》文中指出扩展互作用振荡器(EIO,Extended Interaction Oscillator)是在20世纪50年代被提出的,这种器件在70年代得到很大的发展。EIO器件早期主要用作高功率微波辐射源,目前在毫米波波段乃至太赫兹波段已成为一种重要的高功率源器件。虽然EIO的发展水平已趋于成熟,但是现实的应用对工作频率和器件的体积要求不断提高,使EIO迎来了新的发展空间和机会。随着真空电子器件工作频率的提高,器件的尺寸缩小,但需要器件具有高的功率密度和功率容量,如何提高这两个参数值已成为研究的重点之一。同时由于加工技术随着现代科技的发展不断进步,先后出现了EDM、LIGA、DRIM等微加工技术,加工精度已经达到了μm量级,随之各种毫米波真空电子器件得到了极大的发展,并努力向更高频段靠拢。其中毫米波是频率范围为30GHz-300GHz范围内的电磁波,介于微波、红外、光波之间。因此兼有这几个特点:第一,极宽的带宽。第二,波束窄。第三,相比激光来说,它的传播特性受气候的影响小,接近全天候特性。第四,毫米波器件的尺寸较微波器件而言要小很多。本文主要是对毫米波W波段90GHz以上频率的带状束EIO进行初步的研究。为了对整个设计在理论上有足够的认识有必要对慢波结构特性做恰当的分析。之后采用高频电磁模拟软件CST(Computer Simulation Technology)分析了一种扩展互作用谐振腔的各结构参数对内部场分布的影响,得到一组较优的结构参数。最后分别利用CST和Chipic对该谐振腔进行了冷测和热测,并通过优化得到最优的结构参数和仿真结果数据。为了说明本文采用的带状束比传统的柱形束更有优势,分别给出了二者在其他参数相同,同样电子注发射面积情况下的模拟输出结果。结果显示,前者比后者的注波互作用效率高5个百分点。得到的最优的结果是在电流密度为87A/cm2,电流大小为350mA,工作电压为15.7KV,在2π工作点处频率为92.3GHz,满足工作于W波段,实现毫米波功率输出,在输出口处的输出模式为TE10模的电磁波,平均输出功率为1.0KW,注波互作用效率约为18.2%,实现了设定的设计目标。

张开春[6]2009年在《太赫兹频段扩展互作用振荡器研究》文中指出太赫兹波是介于远红外与毫米波之间的一种电磁辐射,有非常重要的学术和应用价值。本论文研究了一种太赫兹波扩展互作用振荡器(EIO)辐射源,进行了详细地理论研究和模拟研究以及实验研究,取得了令人满意的结果。本论文的主要工作和创新之处:一、提出一种适合于太赫兹波段的新型慢波结构——矩形重入耦合腔,作为太赫兹EIO的慢波谐振系统。二、在理论上详细研究了该慢波系统的特性。分别采用导体微扰原理和脊波导的等效电路参数,研究了矩形重入谐振腔的频率和电路参数。接着采用等效电路模型研究矩形重入耦合腔慢波系统的色散特性。同时选择0.12THz和0.225THz两个频段,进行了相应的计算。三、太赫兹波EIO的注-波互作用理论研究。在小信号的情况下,详细推导了电子注在各个间隙和漂移区中的运动方程、效率、电子归一化电导和起振电流等。利用大信号的电子圆盘模型,推导了各个电子圆盘在各个间隙和漂移区中的工作方程和在交界处的衔接方程。同时,采用MATLAB编制相应程序,在太赫兹频段中详细计算和讨论了以上这些参数,并确定了最佳工作距离。四、通过理论研究确定的结构尺寸,分别采用CST和MAGIC电磁模拟软件对慢波系统的场分布、模式、色散特性进行了模拟研究,计算了耦合阻抗和特征阻抗。对特定结构的色散特性,理论结果和模拟结果取得了很好的一致,表明理论研究所采取的模型和参数是准确的。然后,采用MAGIC粒子模拟软件对特定系统下的EIO进行了粒子模拟,对于圆形电子通道0.12THz、0.225THz和矩形电子通道0.215THz EIO,输出峰值功率分别为512W、44W和200W,研究表明EIO具有很宽的工作电压。五、结合国内的加工技术,尝试加工了0.11THz和0.22THz的慢波谐振系统。采取验证性实验方案,从8mm波段入手研制EIO整管,选择折叠波导作为慢波系统,以熟悉工艺和积累经验为目的,为今后的太赫兹EIO的研制奠定基础。设计了整管结构,采用圆柱状平板电子枪、线圈型脉冲磁场,进行了相应的整管实验研究,测试了阴极和电子枪性能测试、输出功率和频率,取得了初步的结果。这些实验研究获得了EIO工作的直观经验,为下一步进行太赫兹EIO的实验研究奠定了基础。

杨森[7]2018年在《S波段左手材料振荡器》文中认为左手材料是一种经过人工设计、基于金属谐振单元的亚波长复合材料,具有与常规材料迥异的奇异特性(如负介电常数、负磁导率、负折射率等)。自2000年左手材料的诞生以来,左手材料的发展势如破竹,引发信息技术等领域的重大技术变革。左手材料至今已取得了重大的成就,被“Materials Today”杂志评选为过去50年10项重大突破之一。根据左手材料的这些特性,其在平面镜成像、电磁隐身、真空电子器件等领域中得到了非常广泛的应用。在电子真空器件领域中,国外的研究者已经研发出了基于左手材料的新型振荡器、电阻壁放大器、新型带状注辐射源等器件,这些器件在功率、效率上表现出了高于传统真空器件的优势,但这些器件的一个共同缺点就是体积较大,所需外部供电设备较大,不利于加工实现。面对着日益增大的需求,现急需研制出小型化且能保证有较高功率和效率的电真空器件。本论文提出了一种基于左手材料的振荡器。利用其强谐振、高耦合阻抗的特点,提出了一种金属开槽的慢波结构,通过填充介质与优化周期长度来减小器件的纵向长度,实现了器件的小型化,同时也保证了高功率和高电子转换效率。本论文的创新点有以下几个方面:1.利用S参数提取法验证了这种金属单元结构拥有负介电常数的特性。通过HFSS仿真软件对这种基于左手材料慢波结构单元进行了高频特性的仿真计算,结果表明其具有较高的耦合阻抗。2.通过填充介质,降低高频场的相速,从而减小了电子注的加速电压,也就减小了器件所需的外部供电设备的体积,使器件的装配简单化。3.将这种新型慢波结构应用到振荡器中,优化了周期个数和耦合输出结构,整管的纵向长度保持在140 mm左右,相较于传统振荡器体积得到大幅度的缩小。4.设计了三种不同耦合输出结构的振荡器,分别为矩形波导输出、同轴线磁耦合输出、同轴线电耦合输出,其中矩形波导耦合输出的功率最大,能够达到90 kW,电子转换效率达到37.5%;同轴线耦合输出的振荡器输出功率能够达到40-50 kW,电子效率27%,电子效率虽低于矩形波导耦合,但其横向体积缩小,更利于器件小型化。论文最后还尝试了相速渐变的办法提高同轴线耦合输出振荡器的效率,仿真得到的峰值输出功率从原来40 kW增加到48 kW,电子转换效率从原来的26.7%增加到32.2%。

许长鹏[8]2017年在《基于金属线慢波结构的太赫兹返波振荡器》文中进行了进一步梳理太赫兹(Teraherz)辐射指的是频率在0.1~10THz范围内的电磁波辐射,其波长的范围是3um~3mm,从频谱上看,太赫兹辐射波在毫米波和红外线,大于无线电波频率,小于光波的频率。作为一种新兴的前沿科学,太赫兹技术已经应用在安全检查、环境监测、航空航天、太赫兹通信、无损检测、材料科学和医学成像等许多领域,受到世界各国科学家的广泛重视。作为利用太赫兹技术的先决条件,就是能稳定和有效的产生太赫兹信号,这个条件是限制太赫兹器件发展的关键因素。目前,返波管,也被称为返波振荡器,被认为是产生太赫兹波最有前景的真空器件,具有可以小型化、宽电子调谐、造价低的特点。而慢波结构是返波振荡器中最核心的部分,它的主要功能是交换电子束中电子和电磁场中的能量,是影响返波管性能好坏和各项参数的重要部分。因此,一种合适的互作用慢波结构对于返波管的高频振荡系统来说至关重要。本文主要设计了一种拥有新型金属绕线慢波结构的返波振荡器,使其工作在0.3THz频段,使其在整体上具有结构新颖、低造价、容易组装的特点,在性能上具有高输出功率、高耦合阻抗、低工作电压和低工作电流密度等特点。本文也详细介绍了该结构的设计过程。为了体现该绕线返波管良好的性能,本文中还设计了返波管的输出和匹配结构,之后利用3-D电磁仿真模拟软件CST(Computer Simulation Technology)对整体结构进行仿真,并通过优化得到了最优的冷腔和热腔的测试参数。在冷腔仿真方面,得到了色散曲线、耦合阻抗、电场大小和分布、S参数等参数,在热腔方面,得到了输出功率、能量变化过程等参数。另外,该返波管还可以适用于不同的电子发射方式,例如传统的热阴极电子枪和赝火花放电产生电子的方式,分析了不同的电流密度对输出功率的影响。最后,当工作电压为1.2kV,工作电流密度是94A/cm2,电流幅值大小为50mA的电条件时,这种拥有新型的绕线慢波结构的返波管可以得到输出功率大于154mW,工作频率在335GHz,电子调谐带宽超过24GHz的结果。该研究成果对于太赫兹源器件结构种类的扩展具有潜在的应用价值。

蔡军[9]2006年在《W波段折叠波导慢波结构的研究》文中认为微型真空电子器件近期得到了蓬勃的发展,这种器件的小型互作用电路的研发也取得了另人瞩目的成果,已经成为当前真空电子学领域的研究热点。微型真空电子器件充分结合了微波真空电子器件的工作原理和微细加工的特点,既适合高频、大功率应用,能够适应宽广的温度范围和强辐射环境,又实现了微细加工技术高精度、低成本、高可重复性等优势,满足高频器件对加工十分苛刻的要求。折叠波导慢波结构是一种全金属结构,在高频应用中具有大功率、宽频带、便于微细加工等特点,微型折叠波导行波管可以作为一种毫米波、甚至亚毫米波小型辐射源。针对军事电子装备、雷达系统、通讯等应用的需求,W波段折叠波导行波管的研究对于该波段的这种新型器件的开拓有重要作用。 本论文以W波段折叠波导慢波结构为研究题目,研究目的在于为利用微细加工技术制造微型折叠波导行波管奠定理论和实际的基础,主要对W波段折叠波导慢波结构及相关技术进行理论分析、初步设计、数值模拟和初步实验探讨,论文的主要内容如下: 前言介绍了行波管的发展历史和目前真空电子器件主要发展趋势,对微型真空电子器件及场致发射阵列阴极的发展历史及其技术水平进行了详细、全面的论述。 对折叠波导慢波电路的理论进行了分析,推导了折叠波导慢波结构的两个重要冷特性参数—色散特性和耦合阻抗的公式;分别给出了U型弯曲和直角弯曲折叠波导慢波结构的等效电路分析方法;折叠波导行波管理论通过小信号理论分析,并且给出了通过小信号参量近似估算互作用效率的方法。 基于上述理论,使用MathWorks公司的计算软件MATLAB对W波段折叠波导慢波结构的冷参数特性进行了理论计算。计算主要包括了色散关系以及轴线耦合阻抗,其中色散特性结果显示,经过初步综合设计的W波段折叠波导慢波电路的冷带宽达到36.2%。全面总结了折叠波导慢波结构几何参数对冷特性参数的影响,这些规律对初步综合设计中几何参数的优化有重要的指导作用。本论文还对W波段折叠波导行波管小信号理论进行了计算,分析了增益参量、空间电荷参量和速度参量等小信号参量,给出了四十八个几何周期W波段折叠波导行波管小信号增益曲线,在中心频率增益为29.4dB,利用小信号参量估算互作用效率为4.58%。

邓光晟[10]2014年在《双光栅绕射辐射THz源高频系统的研究》文中指出太赫兹波在宽带通信、雷达、电子对抗、天文学、医学成像、无损检测、安全检查等领域都有重大的科学研究价值与广阔的应用前景,这使得太赫兹技术成为二十一世纪最炙手可热的研究方向之一。而缺乏小型化、大功率的太赫兹辐射源,已成为太赫兹波应用研究发展的主要瓶颈。双光栅绕射辐射器件作为一种新型的真空太赫兹辐射源,具有结构紧凑、电子效率高、工作电压低等许多优点,是一类极具应用前景的太赫兹器件。由于理论的复杂性,双光栅绕射辐射器件技术还并不成熟。本文以双光栅绕射辐射THz源高频系统为研究对象,利用计算机辅助设计手段,得到的主要研究成果和创新点包括以下几个方面:1.对双光栅绕射辐射器件的高频结构进行了理论研究,得到了开放式谐振腔的模式以及场分布情况。通过对双光栅绕射辐射器件高频系统内的模式特性研究,得到了双光栅绕射辐射器件采用的工作模式并给出了其横向模式数,利用场论方法研究了双光栅绕射辐射器件的高频结构,得到其高频场表达形式。2.研究了双光栅绕射辐射器件的高频特性,包括高频系统内的电磁场强度分布规律与Q值特性。分析了结构参数对模式分布及谐振频率的影响,提出了增强互作用区域内电磁场的有效方法。采用理论分析方法得到Q值的表达式及影响因素,通过对结构参数变化对Q值的影响规律研究实现高频系统Q值的优化。给出了一种快速求解高频结构的谐振频率及场分布的方法。3.对双光栅器件高频系统内部的模式竞争特性进行了研究,得到了保证工作模式稳定运转的有效方法。研究结果为解决双光栅绕射辐射器件高频系统内模式竞争奠定了理论基础。4.采用粒子模拟方法研究了双光栅绕射辐射器件的注-波互作用这一物理过程,并对互作用时的粒子行为、功率输出等特性进行了分析,研究了双光栅绕射辐射器件的电调谐特性。5.对双光栅绕射辐射器件高频系统的大深宽比的光栅结构加工方法进行了探索,得到的研究成果为该类器件高频系统的加工提供了有效参考。6.提出了一种新的基于光栅结构的绕射辐射器件,并对其模式分布与模式竞争特性进行了数值分析,为进一步深入研究奠定了基础。双光栅绕射辐射器件作为一种新型的THz电真空器件,目前国内外对此研究较少。我们研究发现,双光栅绕射辐射器件具有工作电压低、结构紧凑等优点,同时其功率输出水平及电子效率较传统绕射辐射器件又有较大提高,因而双光栅绕射辐射器件是一种极具应用前景的THz电真空器件。本文的研究为双光栅绕射辐射器件的设计和优化提供了理论依据。

参考文献:

[1]. 等离子体辅助的慢波结构振荡器的粒子模拟以及优化设计[D]. 文革利. 电子科技大学. 2000

[2]. 新型磁绝缘线振荡器的研究[D]. 张晓萍. 国防科学技术大学. 2004

[3]. 平面磁绝缘线振荡器的设计与模拟研究[D]. 李原. 中国工程物理研究院. 2016

[4]. 磁绝缘线振荡器及其相关技术研究[D]. 樊玉伟. 国防科学技术大学. 2007

[5]. W波段扩展互作用振荡器的研究[D]. 陈玲. 电子科技大学. 2013

[6]. 太赫兹频段扩展互作用振荡器研究[D]. 张开春. 电子科技大学. 2009

[7]. S波段左手材料振荡器[D]. 杨森. 电子科技大学. 2018

[8]. 基于金属线慢波结构的太赫兹返波振荡器[D]. 许长鹏. 电子科技大学. 2017

[9]. W波段折叠波导慢波结构的研究[D]. 蔡军. 山东大学. 2006

[10]. 双光栅绕射辐射THz源高频系统的研究[D]. 邓光晟. 合肥工业大学. 2014

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