THz回旋管高頻系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，國際學術界對THz技術的研究逐漸升溫，由于THz波段處于毫米波與紅外線之間，THz輻射的產(chǎn)生困難很大，目前THz源對于雷達、遠距離探測、醫(yī)學、實驗等有重要的應用，需要高功率的THz輻射源，所以THz輻射源是研究的重點之一，而回旋管是很有發(fā)展前景的THz輻射源，本文的目的即是在用回旋管實現(xiàn)THz輻射方向作一些有益的嘗試。 第一部分概述了THz技術的廣泛應用、發(fā)展方向以及發(fā)展狀況等問題，接著又對回旋管的基本原理進行了簡要的介

2、紹。 第二部分對回旋管的冷高頻分析方法進行了研究，運用場匹配法對單級突變結構進行了分析，再結合級聯(lián)矩陣法對兩級、多級直至漸變結構進行了分析，得出了整個傳輸結構的S參數(shù)矩陣，并根據(jù)相位改變的諧振條件得出了諧振頻率的計算方法，也給出了Q值的計算方法，同時又研究了另一種較為簡便的f和Q的計算方法，之后以理論研究為基礎利用matlab編程計算了特定模式波的諧振頻率及腔體Q值。 第三部分對回旋管理論進行了研究，包括線性理論以及非線

3、性非自洽理論，即軌道理論，研究了電子運動方程的推導及簡化過程，用高斯分布來近似場的分部，利用對電子運動方程的數(shù)值計算研究了電子效率以及磁場參數(shù)的優(yōu)化計算。 第四部分研究設計了200GHz回旋振蕩管的高頻結構，以前面兩章的理論分析為基礎分析了工作模式選擇、競爭模式分析、腔體結構選擇以及電參數(shù)選擇等問題，得出了粒子模擬所需要的各項參數(shù)，利用粒子模擬軟件magic對200GHz回旋管進行了模擬，并對模擬結果進行了分析，特別是腔體長度、