70ghz二次谐波倍频回旋速调管研究

？对70ghz二次谐波倍频回旋速调管高频结构和电子与波互作用进行了研究。研究了te02模腔体绕射品质因数及模式转化，解决了二次谐波倍频回旋速调管漂移段不能截止70ghz的te01模而引起的腔体间高频串扰的问题。分析了注电流、输入功率、电子横纵速度比和电子注引导中心半径等参数对输出功率、增益和效率的影响。针对二次谐波回旋速调管放大器工作频带窄、效率低，进行了高频结构优化设计，显著地展宽了工作频带，提高了互作用效率。在理论分析和高频计算的基础上，建立了注-波互作用pic（粒子模拟）模型，进行了粒子模拟计算和优化，得到了70ghz的二次谐波倍频四腔回旋速调管放大器设计方案。粒子模拟结果表明：在工作电压70kv，注电流13a，电子注横向速度与纵向速度比为1.5时，中心频率69.81ghz输出功率256kw，带宽160mhz，电子效率28%，饱和增益大于44db。