基于CHIPIC软件的旭日型可调谐相对论磁控管的研究

理论推导了相对论磁控管中电子与高频场的互作用机理,采用CST软件研究冷腔状态下磁控管的π模频率,采用CHIPIC软件对磁控管进行三维粒子模拟研究,对比了10腔旭日型可调谐相对论磁控管冷热腔仿真及实验结果,验证了CHIPIC软件模拟此类器件的正确性。研究结果表明,仿真结果与实验数据基本一致,频谱比较纯,输出比较稳定,为以后拓展旭日型可调谐相对论磁控管的调谐带宽奠定了基础。

旭日型可调谐相对论磁控管的研究与优化设计

理论推导了相对论磁控管中电子与高频场的互作用机理,分析了相对论磁控管阴极发射面高度、工作电压和磁场对其工作效率及调谐带宽的影响,得出进一步提高磁控管效率及调谐带宽的条件。对比了10腔旭日型可调谐相对论磁控管仿真及实验结果,通过仿真手段进一步优化了该磁控管,提高了输出效率、拓展了调谐带宽。研究结果表明,优化后的10腔旭日型可调谐相对论磁控管具有37%的调谐带宽,电子转换效率最高达到17.9%,输出功率在1.1 GW以上。