圆极化TE11输出模式旋向可在线切换的相对论磁控管模拟研究

• 作者: 史迪夫 钱宝良
• 来源期刊: 强激光与粒子束
• 关键词: 高功率微波 相对论磁控管 全腔提取 圆极化TE11模式 输出模式旋向在线切换
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 先进磁控管技术专题|Feature Issue on Advanced Relativistic Magnetron
• 页码范围: 12-17
• 页数: 6页
• 分类号: TN128
• 语种: 中文
• DOI: 10.11884/HPLPB202133.210124

摘要

提出了一种圆极化TE11输出模式旋向可在线切换的相对论磁控管.该器件互作用区结构采用同腔型磁控管结构,输出结构采用全腔提取结构,励磁系统采用Helmholtz线圈磁场系统.本文利用全腔提取结构的模式激励理论对该器件的输出模式成分进行了理论分析,利用粒子模拟软件对该器件的工作性能进行了模拟研究.粒子模拟结果表明:在外加电压770 kV和外加轴向磁场0.2 T(方向与微波轴向输出方向同向)的条件下,该器件的工作模式为5π/6模,工作频率为2.35 GHz,输出功率为3.86 GW,功率效率达到55.5％,输出模式为右旋圆极化TE11模式且模式纯度达到99％以上;当外加轴向磁场与微波轴向输出方向反向时,该器件的输出模式即可在线切换为左旋圆极化TE11模式,而其他输出性能基本保持不变.