导读:本文包含了渡越辐射振荡器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:振荡器,微波,功率,粒子,同轴,波段,螺线管。
渡越辐射振荡器论文文献综述
邓秉方[1]（2016）在《V波段渡越辐射振荡器的研究》一文中研究指出渡越辐射振荡器具有工作稳定,输出功率高,结构简单,模式单一的优点,引入同轴结构之后,能够通过等距地增加内外导体半径来保证在一定的工作频率下提高器件的功率容量,所以渡越辐射振荡器还具有在高频段工作的潜质。随着V波段电磁辐射在军用和民用中的应用范围不断增加,受到的重视不断提高,为了顺应高功率微波向高频段发展的趋势,本文提出了一种V波段同轴渡越辐射振荡器并对其开展了相关研究。首先,对V波段渡越辐射振荡器进行了理论研究。结合由小信号理论得到的谐振腔中本征模式对应的电子负载电导表达式,以及由大信号理论得到的电子束与谐振腔中的本征模式发生束波相互作用效率的表达式,以TM_(01)模式的3π/4纵模为例对两种方法进行了对比,验证了小信号理论对器件工作模式以及结构参数的设计仍有重要作用。其次,对V波段渡越辐射振荡器谐振腔中的本征模式进行了研究,利用小信号理论计算了本征模式对应的工作电压范围并在520 kV的电压下对器件的工作模式进行了研究。最后通过与四腔谐振腔的对比,发现四腔谐振腔的模式分离度更高并且单模工作的电压范围更广,但是束波转换效率要低于五腔,从束波相互作用的角度来看,五腔结构要优于四腔。在理论分析和数值计算的基础上,对V波段渡越辐射振荡器进行了粒子模拟研究,在束压520 kV,束流9.21 kA,导引磁场1.8 T的条件下,得到了760 MW,70.40 GHz的高功率微波输出,器件工作模式为TM_(01)模式。研究了各主要结构参数和工作参数对微波输出的影响,粒子模拟所得结果与之前的理论分析和数值计算中所得结论十分相近,说明小信号理论在指导器件工作模式的设计以及工作参量的选择方面具有较高的可信度。最后,作为实验研究的基础,对V波段渡越辐射振荡器进行了相关工程设计,主要包括导引磁场的设计,同轴结构支撑杆的设计和模式转换器的设计,利用软件对各个结构进行了优化。对于磁场设计,在电子束的运输路径上能保证均匀的1.8 T磁场,而对于支撑杆和模式转换器的设计,微波的传输和转换都能保证很高的效率。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-11-01）
邓秉方,贺军涛,宋莉莉[2]（2016）在《V波段同轴渡越辐射振荡器的数值模拟》一文中研究指出随着高功率微波技术的发展及其应用需求的提高,提高工作频率和功率容量成为了高功率微波源的重要发展方向。文中提出了一种V波段的五腔渡越辐射振荡器,通过粒子模拟,在束压520kV和束流9.21kA的条件下,得到了功率638MW,频率70.4GHz的微波输出,效率约为13.3%。文中由小信号理论研究了器件的束波相互作用,通过数值计算分析了不同特征模式的场分布和对应的电子电导并通过对电子电导的对比,得到器件的单模工作时所需要的电压。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集（下）》期刊2016-08-23）
令钧溥,贺军涛,张建德,江涛,邱永峰[3]（2014）在《Ku波段同轴渡越辐射振荡器的数值模拟》一文中研究指出当传统高功率微波器件向高频段拓展时,器件尺寸的缩小将造成空间极限电流及功率容量的减小。基于此提出一种Ku波段同轴结构的渡越辐射振荡器。通过引入同轴结构,器件内部的空间极限电流及功率容量得到了有效提升。调制腔采用叁谐振腔结构,与两腔结构相比,调制电子束的能力明显增强。采用高频场软件对调制腔和输出腔进行了冷腔分析。利用2.5维粒子模拟软件对Ku波段同轴渡越辐射振荡器进行了数值模拟,在导引磁场0.6 T、二极管电压392 kV、电流15.2 kA的条件下,在中心频率为14.184 GHz处获得1.2 GW的高功率微波输出,功率转换效率达20%。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2014年06期）
曹亦兵,贺军涛,张建德,令钧溥[4]（2012）在《低阻无箔渡越辐射振荡器励磁系统》一文中研究指出为开展L波段低阻无箔渡越辐射高功率微波发生器的单次实验,设计了一种满足需要的电容器储能脉冲磁场系统。系统储能电容5.4mF,设计的螺线管线圈长45cm,其理论电感和电阻值分别为42mH和0.66Ω。基于该设计,绕制了磁场线圈并搭建了实验平台,线圈实际电感和电阻值分别为40 mH和0.61Ω。目击靶实验进一步证实了励磁系统产生的导引磁场能够较好地约束电子束。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2012年11期）
曹亦兵,贺军涛,张建德,令钧溥,杨寿权[5]（2012）在《低阻无箔渡越辐射振荡器的初步实验》一文中研究指出为实现低阻无箔运行,进一步增加现有高功率微波源输出功率和脉宽,给出了一种基于渡越辐射的低阻无箔高功率微波源的初步实验结果。主要对比分析了在铜介质片阴极和天鹅绒阴极以及不锈钢收集极和石墨收集极条件下器件的运行状况,分析了影响器件正常工作的可能原因,得出了在现有条件下天鹅绒阴极和石墨收集极最有利于器件运行的结论。初步的实验结果表明:降低强流相对论电子束的能量密度、选择更加合理的电子束收集方式,是实现该器件正常运行的重要手段。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2012年04期）
曹亦兵,贺军涛,张建德[6]（2008）在《一种新型结构低阻抗渡越辐射振荡器》一文中研究指出设计了一种不加栅网结构的低阻抗渡越辐射振荡器器件,器件阻抗为20Ω左右,采用同轴输出,具有所需导引磁场小、起振时间较快等优点,可望工作在重频和长脉冲状态。PIC粒子模拟表明,在输入电压和电流分别为550 kV和27.6 kA、约束磁场为0.8 T的条件下,在S波段3.175 GHz得到了平均功率大约4.0 GW的微波输出,束-波转换效率为26.4%。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2008年12期）
曹亦兵[7]（2008）在《低阻无箔渡越辐射振荡器的研究》一文中研究指出传统轴向渡越器件大多工作在高阻抗状态,关于低阻抗渡越器件的研究主要集中于径向渡越时间振荡器,并且几乎所有的这些渡越器件都存在栅网结构。高阻抗器件不利于与提供高电功率的低阻抗脉冲功率驱动源相配合,而栅网结构则不利于实现长脉冲和重复频率运行。目前,关于低阻无箔结构的渡越器件国内外尚未见报道,实验研究更是空白。基于此,本文提出了一种新型结构的低阻无箔渡越辐射振荡器,并且从理论和数值分析、粒子模拟及工程设计等方面对新型渡越器件进行了系统研究。论文首先运用小信号理论研究了电子注与任意驻波场的相互作用,得到了表征电子注能量得失的电子注负载电导表达式,得到了电子注加载引起的本征场频率漂移和射频场时间增长率表达式;同时用数值计算的方法研究了L波段新型低阻无箔渡越辐射振荡器的高频特性,得到了同轴漂移段长度改变对腔体本征模场的影响规律;借助小信号理论和数值计算分析了L波段新型低阻无箔渡越辐射振荡器的束波相互作用规律,得到了新型器件的电压工作范围,得到了电子注加载对腔体本征场频率的影响。其次,重点对L波段新型低阻无箔渡越辐射振荡器进行了模拟研究。在输入电子注压600kV、束流36kA、约束磁场0.45T的情况下,在L波段得到了超过5GW的微波功率输出,主频为1.6GHz,束波转换效率为23.1%,功率饱和时间在15ns左右,工作模式为类p模。对S波段、C波段和X波段的低阻无箔渡越辐射振荡器也进行了初步粒子模拟。S波段典型的粒子模拟结果为:在输入束压和束流分别为550kV和27.6kA、约束磁场为0.8T的情况下,在3.175GHz处得到了大约4.0GW的微波功率输出,束波转换效率为26.4%,功率饱和时间约10ns。在几乎相同的输入电压下,C波段和X波段均获得了超过2.0GW的微波功率输出,束波效率在20%左右。最后,对L波段新型低阻无箔渡越辐射振荡器进行了相关工程方面的设计。重点设计了新型低阻无箔渡越辐射振荡器的励磁系统,计算了螺线管产生满足要求的约束磁场所需的电容器数目。螺线管在22.0ms时达到最大电流600A,40ms的时间内线圈升温约0.261K,匝间间隙0.5mm时产生的匝间电动力约为144N。利用工程计算软件设计了支撑杆和模式转换器。选取每排支撑杆数目为5的相距λ/4的两排支撑杆结构,在频率1.5GHz~1.68GHz的范围内,微波能量传输系数超过99%。模式转换器把同轴TEM模转化为TM01模向外围空间辐射,在给定的结构尺寸下,最大增益方向角为27±。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2008-11-01）
何琥[8]（2003）在《X波段渡越辐射振荡器的理论和实验》一文中研究指出研究了电子束在任意驻波场中的渡越辐射,并结合课题的需要探索了基于渡越辐射在X波段产生高功率微波的可行性。研究工作包括以下部分。从无限小间隙调速和群聚出发,研究了电子束与任意驻波场互作用,给出了电子束与任意驻波场互作用功率表达式,并研究了2个特例:N腔等幅(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报（2003）》期刊2003-06-30）
何琥[9]（2003）在《X波段渡越辐射振荡器的理论和实验研究》一文中研究指出本文研究了电子束在任意驻波场中的渡越辐射，并结合课题的需要探索了基于渡越辐射在X波段产生高功率微波的可行性。 文章的主要内容包括五个部分： 一、从无限小间隙调速和群聚出发，研究了电子束与任意驻波场互作用，给出了电子束与任意驻波场互作用功率表达式，并研究了两个特例：N腔等幅π模驻波场和N腔正弦π模驻波场。导出了N腔等幅万模驻波场F_N(θ)的解析表达式，计算了电子束在一至七腔中与驻波场能量交换的曲线。 二、给出了X波段谐振腔模型，并从周期系统的弗洛奎定理(Floquet's theorem)出发，研究了谐振腔中可能存在的模式，并用MAGIC程序计算了叁腔、四腔、五腔的谐振频率和场分布。研究了二维柱坐标系网格划分算法，并用此算法对五腔开放腔进行网格划分，采用时域有限差分与快速傅里叶变换相结合的方法计算了五腔开放腔π/6、2π/6、3π/6、4π/6、5π/6模这五个模式的频率和场分布。 叁、用小信号理论研究了电子束与X波段叁腔、四腔、和五腔中各模式的互作用。研究结果表明：在叁腔中只有2π/4模与电子束有负能量交换(即电子束将能量交给电场)，π/4模和3π/4模与电子束有正能量交换(即电子束从电场中得到能量)；在四腔中2π/5、3π/5模与电子束有负能量交换，π/5模和4π/5模与电子束有正能量交换，但3π/5模与电子束负能量交换远高于2π/5模；在五腔中π/6、4π/6模与电子束有负能量交换，2π/6模和3π/6模与电子束有正能量交换，但4π/6模与电子束负能量交换远高于π/6模。采用粒子模拟的方法分别研究了电子束与叁腔、四腔、五腔的互作用，研究结果表明：叁腔中2π/4模、四腔中3π/5模、五腔中4π/6模是工作模式。理论分析结果与模拟结果一致。用小信号理论研究了电子束与五腔开放腔五个模式的互作用。小信号理论分析得出只有3π/6模与电子束与电子束有负能量交换，其它四个模式电子束有正能量交换。3π/6模是五腔渡越辐射振荡器的工作模式。理论分析结果与模拟结果、实验一致。 四、建立二维粒子模拟的物理模型：用宏粒子代替电子束，用时域有限差分法联立求解麦克斯韦方程和运动方程，用PIC方法计算麦克斯韦方程中的电流密度和电荷密度，可以计算出任意时刻工作区域中任意一点的电场和磁场以及电荷密度和电流密度。根据从基于四腔渡越时间效应的自调制出发，经过一段飘移，然后再采用双间隙提取腔边耦合输出高功率微波的思路，采用粒子模拟方法优化设计出一种峰值功率为1.5GW，频率为9.3GHz的六腔渡越辐射振荡器，并研究了它的一系列工作特性。对粒子模拟的输出微波功率的作出诊断，找到读取微波功率快速有效的方法：在电场和磁场同相的前提条件下，对时域波形进行傅立叶变换，微波功率频域的二倍频所对应的幅度即为微波X波段渡越辐射振荡器的理论和实验研究平均功率的大小。计算X波段六腔开放腔前四个模式的场分布;根据第二章公式分别计算X波段六腔开放腔前四个模式的电子负载电导并总结了这四种工作模式渡越效应的规律，基于这种小信号理论分析了X波段渡越辐射振荡器，得到了工作模式及可能产生的模式竞争。对无箔二极管的进行了粒子模拟，计算了二极管的伏安特性。对同轴输出中导电支撑杆进行了改进，一对四个支撑杆比一对叁个支撑杆的功率传输系数大了20%以上。 五、根据理论和粒子模拟的结果设计实验方案，进行X波段渡越辐射振荡器热测实验。输出微波功率1.SGW，微波频率9.18GHz，脉冲宽度26ns，效率达31%。(本文来源于《中国工程物理研究院北京研究生部》期刊2003-05-09）
渡越辐射振荡器论文开题报告
（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：
随着高功率微波技术的发展及其应用需求的提高,提高工作频率和功率容量成为了高功率微波源的重要发展方向。文中提出了一种V波段的五腔渡越辐射振荡器,通过粒子模拟,在束压520kV和束流9.21kA的条件下,得到了功率638MW,频率70.4GHz的微波输出,效率约为13.3%。文中由小信号理论研究了器件的束波相互作用,通过数值计算分析了不同特征模式的场分布和对应的电子电导并通过对电子电导的对比,得到器件的单模工作时所需要的电压。
（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。
渡越辐射振荡器论文参考文献
[1].邓秉方.V波段渡越辐射振荡器的研究[D].国防科学技术大学.2016
[2].邓秉方,贺军涛,宋莉莉.V波段同轴渡越辐射振荡器的数值模拟[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集（下）.2016
[3].令钧溥,贺军涛,张建德,江涛,邱永峰.Ku波段同轴渡越辐射振荡器的数值模拟[J].强激光与粒子束.2014
[4].曹亦兵,贺军涛,张建德,令钧溥.低阻无箔渡越辐射振荡器励磁系统[J].强激光与粒子束.2012
[5].曹亦兵,贺军涛,张建德,令钧溥,杨寿权.低阻无箔渡越辐射振荡器的初步实验[J].强激光与粒子束.2012
[6].曹亦兵,贺军涛,张建德.一种新型结构低阻抗渡越辐射振荡器[J].强激光与粒子束.2008
[7].曹亦兵.低阻无箔渡越辐射振荡器的研究[D].国防科学技术大学.2008
[8].何琥.X波段渡越辐射振荡器的理论和实验[C].中国工程物理研究院科技年报（2003）.2003
[9].何琥.X波段渡越辐射振荡器的理论和实验研究[D].中国工程物理研究院北京研究生部.2003
论文知识图
