X波段五腔渡越管振荡器的理论与实验研究

提出了一种新结构的X波段五腔渡越管振荡器,进行了理论和实验研究。根据场分布进行了 一维非线性分析,结果表明该结构可以产生高功率微波,并判断了工作模式,为TM01模的3π/5模。采用粒子 模拟验证了一维非线性分析的结论,并优化设计出五腔渡越管振荡器,优化结果为:输出功率约1GW,工作频 率9.3GHz,束波转换效率约22%。实验中,通过参数调节,得到频率约9.25GHz,峰值功率约780MW,脉宽 (半高宽)21ns的输出微波,束波转换效率约为16%。实验结果与模拟结果基本符合。

X波段五腔渡越管振荡器的理论与实验

随着脉冲功率技术和等离子体物理的不断发展，出现了一类基于电子束在谐振腔中的渡越时间效应的渡越辐射机制来产生高功率微波的器件。该类微波器件的起源是单腔管(TTO)，近年来，美国科学家提出了分离腔振荡器(SCO)，后来又研制出超级后加速振荡器（Super-Reltron)（通过对这些器件的研究，提出并仔细研究了基于渡越时间效应的渡越管振荡器。