摘要：利用电子回旋脉塞理论计算电子枪的结构参数,采用粒子模拟软件对电子注的运动轨迹进行仿真分析和优化电子枪结构参数。为保证回旋管能够稳定高效地工作,利用多物理场方法,分析回旋管收集极的温度分布。在高功率回旋管的工作参数下,采用三维电磁场仿真软件(CST)粒子工作室与多物理场工作室,对收集极进行稳态热分析,收集极的局部最高温度为332℃。为降低收集极的温度,对收集极结构进行优化以改善收集极的散热方式,在电子束降落处增加散焦线圈以扩大电子束的散开面积,结合这两种方式,收集极的局部最高温度为252℃,表明这些方式对降低收集极的温度是有效可行的。

摘要：针对140 GHz回旋行波管,采用三折螺旋波纹波导作为慢波结构,通过色散特性分析优化螺旋波纹波导结构参数,达成了抑制模式竞争和扩展带宽的目的;依据布拉格衍射机理设计了输入耦合器,能够确保电子束有效流通以及信号稳定输入,且在136.5~144 GHz范围内,S_(21)>-0.5 dB。以小回旋电子注为激励源对该螺旋波纹波导回旋行波放大器进行了PIC仿真,当输入信号的频率为140 GHz、功率为50 W时,输出信号功率为223 kW,增益为36.49 dB;在134~142 GHz的频率范围时,输出功率在113~223 kW之间,3 dB带宽大于8 GHz。本文将螺旋波纹波导结构应用于140 GHz并取得了高增益和大带宽,对后续在更高频率的研究和工程应用具有较高的参考价值。