Ka波段回旋振蕩管諧振腔研究

　　回旋振蕩管的各部分對工作效率都有影響，從陰極發(fā)射電子的質(zhì)量到注-波互作用段再到輸出結構的模式變換器以及收集極，每個(gè)部分必須協(xié)調工作才能提高工作效率。諧振腔作為整個(gè)管子核心部分，腔體中的模式競爭直接影響管子的工作效率。從麥克斯韋方程出發(fā)推導出了回旋管中過(guò)渡漸變復合腔的高頻場(chǎng)方程，明確了模式之間的耦合方式。通過(guò)對耦合系數的深入分析，發(fā)現改變腔體結構可以改變耦合系數的分布方式，進(jìn)而抑制競爭模式的存在，使工作模式與電子注互作用時(shí)不受雜模的影響，提高管子的互作用效率。

　　回旋振蕩管作為大功率毫米波源，是一種能產(chǎn)生高功率毫米波波的器件�；匦�振蕩管的各部分對工作效率都有影響，從陰極發(fā)射電子的不均勻性到注-波互作用段再到輸出結構的模式變換器以及收集極，每個(gè)部分必須協(xié)調工作才能提高工作效率。通過(guò)改變漸變過(guò)渡段連接方式，對諧振腔進(jìn)行優(yōu)化設計，達到抑制模式競爭的存在，使工作模式與電子注互作用時(shí)減少雜模的影響。通過(guò)對比不同連接方式的復合腔對模式競爭抑制效果，最終得出了一種更為有效抑制非工作模式的漸變諧振腔結構。

　　1、理論計算

　　從無(wú)源穩態(tài)麥克斯韋方程組的旋度方程出發(fā)，

　　利用耦合波理論出發(fā)推導出具有軸對稱(chēng)結構的波導開(kāi)放式諧振腔中高頻駐波場(chǎng)幅值縱向分布所滿(mǎn)足的普適方程：

　　3、結論

　　通過(guò)對開(kāi)放式諧振腔耦合系數的分析和數值計算結果來(lái)看，采用緩變的諧振腔有很好的模式抑制作用。通過(guò)調整漸變優(yōu)化參數，可以得到比較理想的諧振腔，有利于提高電子與場(chǎng)的互作用效率。同時(shí)，研究了耦合系數分布對抑制非工作模式的影響。通過(guò)優(yōu)化計算，漸變段兩個(gè)端點(diǎn)處的緩變連接，有利于改善諧振腔抑制非工作模式和提高工作模式幅值性能。將這種諧振腔用于回旋管中，將提高回旋管的性能。