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利用电磁场的等效原理,将一个开放微波腔等效于一个闭合边界微波腔(即封闭微波腔)和开放边界(即行波吸收边界)两部分,然后利用等效封闭微波腔的本征模式及其与开放边界的耦合,建立了关于开放微波腔模式(即模式场分布、频率、品质因子)的耦合方程组,其中开放边界为行波吸收边界.以X波段六腔渡越振荡管为例进行分析,将该振荡管等效为封闭微波腔和同轴输出结构两部分,用SUPPERFISH获得封闭腔的各个模式场分布及频率,然后根据封闭微波腔与开放边界的耦合,求得六腔渡越振荡管的工作模频率为9.25GHz,品质因子为115.2,与实验测量结果基本符合.
关键词:
微波腔
本征模式
场耦合
渡越振荡管 相似文献
3.
在高功率微波(HPM)和驻波加速器的研究中,开放微波腔模式(微波场分布、频率和Q值)一直是大家所关心的问题,微波腔通常是具有复杂形状的圆柱腔;多年来,关于微波腔模式的研究一直在进行。从电磁理论(Maxwell方程)和有关的数学方法出发,建立开放微波腔模式同封闭微波腔模式之间的场耦合方程,由此确定开放微波腔模式。 相似文献
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准周期加载微波腔的基本结构是周期结构,在强引导磁场作用下,强流电子束同微波强作用产生高功率微波;作用过程分为三个阶段:电子俘获、群聚和换能;而周期结构的作用主要在于电子俘获。适当设计的结构,不仅束波转换效率高,而且对电子束质量(如能散)的要求也不高。从微波场对电子运动的影响,研究了电子束在微波腔中的俘获、群聚和换能的束波互作用过程。基于760kV,7kA的环形电子束,采用准周期加载微波腔结构,在模拟上获得了X波段(9.3GHz)峰值功率为1.3GW的微波输出,效率接近24%。 相似文献
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准周期加载微波腔的基本结构是周期结构,在强引导磁场作用下,强流电子束同微波强作用产生高功率微波;作用过程分为三个阶段:电子俘获、群聚和换能;而周期结构的作用主要在于电子俘获。适当设计的结构,不仅束波转换效率高,而且对电子束质量(如能散)的要求也不高。从微波场对电子运动的影响,研究了电子束在微波腔中的俘获、群聚和换能的束波互作用过程。基于760kV,7kA的环形电子束,采用准周期加载微波腔结构,在模拟上获得了X波段(9.3GHz)峰值功率为1.3GW的微波输出,效率接近24%。 相似文献
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在微波腔中微波场影响电子的运动,同时电子束作为电流源也产生辐射,影响微波场,这种相互作用包含线性和非线性过程。根据Maxwell理论,微波腔中的实际微波场可以按微波腔的模式展开,而且不同模式与电子束之间的相互作用不同。将电子束作为激励源,根据Maxwell方程和电子受到的洛伦兹力,建立不同模式在电子束作用下的激励方程和电子束电子在不同模式作用下的运动方程(即微波谐振腔中电子束与微波场相互作用的自洽方程组),并由此进一步分析一维情况下单间隙微波腔中微波建场、辐射场呈指数增长和饱和等非稳态作用过程,该过程涉及到电子束与微波作用的线性和非线性过程。 相似文献
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将电子束作为激励源,根据Maxwell方程和电子受到的洛伦兹力,给出了描述工作模式在电 子束作用下的激励方程和电子束电子在工作模式作用下的运动方程(即微波谐振腔中电子束 与微波场相互作用的自洽方程组).根据该自洽方程组,进一步研究了任意时间分布电子束 与单间隙微波腔的相互作用.通过分析微波腔中电子束与微波作用的线性和非线性过程,给 出了电子束调制深度、微波腔作用间隙对微波输出功率的影响.最后从理论上给出了影响微 波输出功率的综合物理参量.
关键词:
微波腔
模式
自洽方程
单间隙微波腔 相似文献
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Yu Guofen Wang Wenxiang Wei Yanyu Liu Shenggang 《International Journal of Infrared and Millimeter Waves》1997,18(3):723-732
The structure of cylindrical cavity coupling with rectangular waveguides through large apertures on the cavity’s sidewall
is studied in detail. The fields in the cavity is properly expanded by derived mode functions. By making reasonable approximation
of the boundary conditions, the process of derivation and the formation of the characteristic equation is greatly simplified.
The characteristic equation and model coefficients are obtained. The reliability of the derived characteristic equation is
tested. Numerical results of characteristic frequency and quality factor changing with dimensions of coupling holes are given. 相似文献
13.
在微波腔中微波场影响电子的运动,同时电子束作为电流源也产生辐射,影响微波场,这种相互作用包含线性和非线性过程。根据Maxwell理论,微波腔中的实际微波场可以按微波腔的模式展开,而且不同模式与电子束之间的相互作用不同。将电子束作为激励源,根据Maxwell方程和电子受到的洛伦兹力,建立不同模式在电子束作用下的激励方程和电子束电子在不同模式作用下的运动方程(即微波谐振腔中电子束与微波场相互作用的自洽方程组),并由此进一步分析一维情况下单间隙微波腔中微波建场、辐射场呈指数增长和饱和等非稳态作用过程,该过程涉及到电子束与微波作用的线性和非线性过程。 相似文献