向内发射同轴虚阴极振荡器理论分析与数值模拟

？针对向内发射同轴虚阴极振荡器进行了1维理论分析，给出了电流电压关系的数值解，估算了同轴漂移区空间电荷限制流及虚阴极位置；同时使用mafia程序进行了全3维pic数值模拟研究，通过调节阴极电子发射区与阳极反射板之间距离进行了一系列计算，得到了圆波导中各传输模式频谱及功率。结果表明，尽管使用圆周对称的同轴结构，输出模式中te11和tm01仍占主导地位，两种模式共同存在，相互竞争。在最佳情况下，当二极管电压为250kv，电流为20ka时，得到了微波输出总功率最高为740mw，功率效率超过10%，主频为3.18ghz，同时含有较强te11和tm01模式成分的微波输出。