C波段相对论磁控管的三维粒子模拟研究
利用场论的方法推导了6腔扇形腔结构相对论磁控管的色散关系，并用牛顿迭代法对色散关系进行了求解，得到了色散关系曲线。利用三维PIC粒子模拟，对该结构的相对论磁控管分别进行了冷腔和热腔研究，冷腔研究得到了π模谐振频率为2.42GHz，与本文理论推导的色散关系有很好的一致性。在热腔情况下，电子能量为437keV，电子束流为12.2kA，外加磁场为0.6T，模拟得到了频率为4.5GHz，平均峰值功率为0.96GW的C波段的高功率微波输出，分别通过相空间图和不同腔内射频场随时间的变化曲线可以确定器件工作在2π模，效率约为18％，且频谱纯净。当进一步对参数进行优化后，在注入的电子能量和电子束流分别为1.05MeV和20.7kA，外加磁场为0.7T时，得到平均功率达到约4.4GW，频率为4.37GHz微波输出，效率约为20％。
相对论磁控管 高功率微波 色散关系 粒子模拟
赵林 钱宝良 李锐 杜广星
国防科学技术大学光电科学与工程学院 长沙 410073
国内会议
杭州
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2007-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）