准光回旋论文-郭顺

准光回旋论文-郭顺

导读:本文包含了准光回旋论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:太赫兹,高次谐波,回旋行波放大器,准光腔

准光回旋论文文献综述

郭顺[1](2017)在《高次谐波太赫兹准光回旋放大器仿真设计研究》一文中研究指出太赫兹波是指在0.1THz~10THz范围内的电磁波,具有高分辨率、超宽带等优点。回旋行波管是以电子回旋脉塞效应为基础的高功率电真空器件,准光回旋行波放大器是以准光波导作为互作用结构的放大器。由于工作在基次谐波时,回旋行波管对工作磁场要求较高,选取高次谐波可以有效地解决此问题。回旋行波管选取二次或叁次谐波是相对适合的。本文所采用的是准光波导做互作用结构,研究的是工作在二次谐波的回旋行波放大器。主要工作如下:1、对准光腔结构进行理论分析及研究。对准光腔中的高斯波束进行研究,推导出了腔体中高斯波束方程并得到准光腔中电磁场分布。分析了腔体中的衍射损耗对不同模式不同,并比较了圆波导与准光波导中的模式稀疏度。给出了选择工作模式时需要考虑的一些因素。2、从基本的回旋管动力学理论出发,并得到电子回旋脉塞的色散方程。对准光腔腔体仿真,然后对各个结构参数不断优化,确定最终数值。对输入结构进行设计,采用标准的WR8波导。基于几何光学的方法设计输出耦合度端,将准光波导中的HE06模转换成矩形波导模。3、首先研究了工作在基波的0.14THz的回旋行波放大器。分析出准光截断结构能够使放大器进行稳定的工作,在输入功率1W时,得到1.25kW的输出功率,最大增益达到31dB。4、在基次谐波的基础上研究工作在二次谐波的0.14THz的回旋行波放大器,设计结构,对叁维模型进行粒子模拟,优化结构参数与各个电参数。在输入功率3W时,仿真得到了382W的功率输出,最大增益21dB,并有3.2GHz的带宽。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-04-05)

关晓通,傅文杰,杨同斌,鄢扬[2](2016)在《220GHz准光回旋行波管绝对不稳定性分析》一文中研究指出绝对不稳定性振荡是回旋行波管中自激振荡的一种,制约着整管性能的提高。基于共焦波导场分布的特性,结合回旋管的小信号理论,利用Briggs-Ber判据,通过数值计算方法,对准光回旋行波管中的绝对不稳定性进行了分析,计算了绝对不稳定性起振的阀值电流和振荡频率。研究表明减小工作磁场和增加共焦波导的衍射损耗能够提高绝对不稳定性的阀值电流,抑制回旋行波管中的自激振荡。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(上)》期刊2016-08-23)

傅文杰,关晓通,黎晓云,黄瑛,邓维荣[3](2016)在《560GHz叁次谐波准光回旋管的设计与仿真》一文中研究指出共焦柱面谐振腔具有功率容量大,模式密度低等优点,并且其品质因数Q值可通过改变镜面宽度得到有效控制。因此,共焦准光谐振腔具有良好的模式选择特性,能够有效的抑制回旋管中的模式竞争。本文利用共焦准光谐振腔作为回旋振荡器的高频结构,设计了一种560GHz叁次谐波回旋管,并利用非线性理论对其进行了理论分析。仿真结果表明,当工作电压为60k V,电子束电流为3A时,该管可稳定工作在TE0,17准光模式,峰值功率可达9.4k W。同时设计了一个准光模式变换器将共焦柱面波导的TE0,17模式变换为高斯光束。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(上)》期刊2016-08-23)

马国武[4](2015)在《3mm大功率连续波准光回旋管研制》一文中研究指出近年来,受热核聚变等离子体加热应用和太赫兹技术的推动,回旋管研究发展十分迅速。目前,连续波输出功率已经在170 GHz突破了2 MW,在频率上俄罗斯和日本研制出一系列回旋管实现了0.1~1 THz的多点覆盖,95 GHz作为重要的大气窗口也得到了研究的重点关注。为了便于应用,要求采用准光变换将高频腔体产生的高阶模式转换为准高斯波束输出,并实现连续波工作。美国CPI公司针对不同需求研制出了30 kW和100 kW的95 GHz准光回旋管,其连续运行时间可达数十分钟。对于国内,(本文来源于《2015年版中国工程物理研究院科技年报(II)》期刊2015-12-01)

王平[5](2014)在《太赫兹准光回旋器件的叁维数值模拟仿真》一文中研究指出太赫兹是指频率介于0.1THz-10THz的电磁波,由于其广拓的应用前景受到各国科研人员的普遍重视,发展十分迅速。由于太赫兹波介于红外光与毫米波之间,所以它独特的优点使其可以应用与成像技术、安全检查、THz雷达辐射等方面。然而太赫兹技术的关键之处在于产生太赫兹电磁波,因此开发具有高功率和高效率的太赫兹波源是发展太赫兹技术的基础。到目前为止,太赫兹回旋器件是太赫兹频段中输出功率最高的辐射器件,所以大力研发太赫兹回旋器件成为热门课题。然而太赫兹器件随着工作频率的提高,其中的尺寸共渡效应和功率容量等问题难以得到完善的解决。一般情况下使用高次模式作为工作模式能提高功率的输出,但是高次模式工作往往会引入模式竞争等问题。尤其是在太赫兹频段,太赫兹回旋器件的尺寸比普通微波器件相对更小,所以它的竞争模式问题就更加难以得到抑制。因此,研究一种能工作于太赫兹频段并且能很好解决模式竞争问题的高频互作用结构成为工作重点。经过长期的探索发现,准光波导中的不同模式衍射损耗的不同使其具有较好的模式选择特性,所以利用准光波导结构作为互作用段能用来解决模式竞争问题。研究回旋管的重点是分析其注波互作用效率。由于电子群聚和能量交换都是在注波互作用过程中完成,所以研究其互作用过程成为工作重点,但是由于太赫兹回旋器件的加工与实验相对复杂,所以在研发之初对其进行数值模拟研究已成为必要流程。在教研室科研项目的支撑下,本论文利用自主研发的叁维粒子模拟软件CHIPIC对0.22THz太赫兹回旋器件进行了理论研究与叁维数值模拟仿真。具体研究内容如下:1、对准光波导结构的回旋器件做结构分析和理论研究,通过深入研究准光腔中的高斯波束方程,分析其电磁模式的场分布表达式。其次,研究准光波导中的衍射损耗问题,分析其中的模式竞争问题,为准光波导作为回旋管的中间腔互作用结构打下基础。2、对准光腔回旋振荡管进行了理论分析,主要包括回旋管动力学理论的研究、色散方程的推导。并且选取合适结构进行初步设计,最后运用叁维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟仿真。分析其工作特性。研究相关电参数对工作性能的影响,为后期回旋管放大器的实验研制做基础准备。3、分析回旋返波管的工作原理,设计一只中心频率在0.22THz的准光波导结构的回旋返波管,并利用叁维粒子模拟软件对其优化仿真,分别分析其磁场调谐与电压调谐,通过优化结构参数,最后得到满足频带与功率要求的回旋返波管。最后通过回旋行波管模拟仿真与自激振荡实验数据进行了对比,得到了仿真数据与实验数据一致的结果,印证了数值模拟仿真的准确性与正确性,为回旋行波管放大器的实验与研制做准备。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-04-04)

赵超,刘文鑫[6](2013)在《0.22THz准光回旋放大器输入结构仿真研究》一文中研究指出本文主要分析了回旋放大器的输入结构,文中采用的输入结构为共焦柱面准光结构,分析了准光结构内部稳定存在的模式总结了稳定模式的损耗。同时总结了工艺加工或装配零件时,可能导致共焦柱面准光波导尺寸有偏差的情况下,开放式柱面内部存在的稳定模式及其规律。利用共焦柱面准光波导替代回旋管传统的圆柱形波导,可大大降低回旋管中模式竞争问题,有望进一步提高回旋管的工作频率。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会论文集(下册)》期刊2013-08-22)

赵超[7](2012)在《THz准光回旋放大器输入系统研究》一文中研究指出人类科技的发展历史中,总是与电磁频谱的开发利用紧密联系在一起的。米波,分米波,厘米波段已经能够得到越来越广泛的应用。于此同时,人们已经把对微波频谱的研究推向毫米波和亚毫米波。主要通过两个方面的途径进行研究:第一是将传统的微波器件向毫米波和亚毫米波拓展,第二是研究毫米波和亚毫米波的工作原理和新的微波器件。毫米波的特点是波长短,频带宽,并且毫米波在大气中传播有更大衰减。亚毫米波同时也具有波长短,频率高的特点,同时频带非常宽。这些特点使得亚毫米波在电磁频谱中有一些特殊的性质。这些性质让亚毫米波在天体物理,信息科学与技术,生物医学工程等很多领域都得到了重要应用。但是由于传统的微波器件工作在毫米波和亚毫米波时出现了原则性的问题,所以传统的微波器件最多只能在毫米波段工作并且输出功率很小。回旋管的出现填补了大功率毫米波亚毫米波器件的空白。该回旋放大器主要分为两个部分:第一部分是输入部分,输入部分包括四个WR4波导,一个WR28波导,两个WR4波导到WR28波导的转换结构和两个偏角为90°的WR4波导。第二部分为共焦柱面准光,该结构主要的作用产生我们需要的电磁场分布,使得电磁场与电子之间产生有效的能量交换。同时该结构的重要作用是该波导内部有很好的模式选择性,TE0n模式、TE1n模式能在该波导内部稳定存在,从而提高了波导内部的模式分隔度。在设计回旋放大器过程中运用了CST微波工作室,用CST模拟软件很大程度上提高了器件设计的效率,同时通过多次改变的器件结构,可大大节约制造器件的成本。CST微波工作室模拟了输入结构中几个部分的S21参数。通过对输入结构几何参数的扫描并改进来达到降低TE0n模式、TE1n模式在输入结构传输损耗的目的。然后考虑到工艺加工中可能出现的问题,对柱面准光非共焦结构进行模拟计算。最终得到了一个优化的回旋放大器结构。该器件有望成为新型的毫米波和亚毫米波微波器件。(本文来源于《电子科技大学》期刊2012-05-10)

准光回旋论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

绝对不稳定性振荡是回旋行波管中自激振荡的一种,制约着整管性能的提高。基于共焦波导场分布的特性,结合回旋管的小信号理论,利用Briggs-Ber判据,通过数值计算方法,对准光回旋行波管中的绝对不稳定性进行了分析,计算了绝对不稳定性起振的阀值电流和振荡频率。研究表明减小工作磁场和增加共焦波导的衍射损耗能够提高绝对不稳定性的阀值电流,抑制回旋行波管中的自激振荡。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

准光回旋论文参考文献

[1].郭顺.高次谐波太赫兹准光回旋放大器仿真设计研究[D].电子科技大学.2017

[2].关晓通,傅文杰,杨同斌,鄢扬.220GHz准光回旋行波管绝对不稳定性分析[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(上).2016

[3].傅文杰,关晓通,黎晓云,黄瑛,邓维荣.560GHz叁次谐波准光回旋管的设计与仿真[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集(上).2016

[4].马国武.3mm大功率连续波准光回旋管研制[C].2015年版中国工程物理研究院科技年报(II).2015

[5].王平.太赫兹准光回旋器件的叁维数值模拟仿真[D].电子科技大学.2014

[6].赵超,刘文鑫.0.22THz准光回旋放大器输入结构仿真研究[C].中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会论文集(下册).2013

[7].赵超.THz准光回旋放大器输入系统研究[D].电子科技大学.2012

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