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《微波管中的低頻離子噪聲研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、電子科技大學(xué)碩：}論文中文摘要由于微波管中總會存在背景氣體，與電子束發(fā)生碰撞其離子化是不可避免的。在長脈沖或者連續(xù)波的工作狀態(tài)下，這種離子化與設(shè)備中的靜電勢阱相互作用會引起離子噪聲，通常表現(xiàn)為輸出信號相位的緩慢波動。這種低頻離子噪聲在雷達(dá)系統(tǒng)中會影響分辨能力，在通訊系統(tǒng)中會產(chǎn)生編碼位錯率。本文對微波管中的離子噪聲現(xiàn)象進(jìn)行了一維的和二維的粒子模擬。在一維模擬中，采用混合模型研究離子噪聲，用包絡(luò)方程描述電子束的，用離散的宏粒子模型描述離子。編寫了一維粒子模擬程序，分別對一支CPI行波管和一支UHF速調(diào)管中的離子噪聲特性進(jìn)行了分析。捕捉了管子中的離子噪聲現(xiàn)象，解釋
2、了離子噪聲產(chǎn)生的機(jī)理，討論了離子噪聲影響因素，指出了抑制離子噪聲的有效方法。在二維模擬中，運(yùn)用二維的OOPIC軟件對一支速調(diào)管進(jìn)行了粒子模擬。模擬通過加載氫離子圓盤和充入中性氫氣，觀察了引入離子后電子束和離子的行為?？捎^察到由于有正離子透鏡的存在，電子束會出現(xiàn)相位變化和比真空中更強(qiáng)的徑向聚焦，離子會在靜電勢阱中發(fā)生徑向振蕩，這對解釋離子噪聲產(chǎn)生的機(jī)理是不可缺少的。一維模擬和二維模擬對離子噪聲在現(xiàn)象的捕捉和機(jī)理的解釋上是一致的，而且具有互補(bǔ)性。微波管中的離子噪聲的研究在國內(nèi)尚屬空白，在國際上也剛起步。本論文的主要創(chuàng)新之處在于：在一維模擬中豐富了已有的研究結(jié)果，
3、定量地討論了磁場、電子束電壓和電流對離子噪聲的影響；在二維模擬中捕捉到了電子束的相位移動和離子在靜電勢阱中的徑向振蕩。關(guān)鍵字：離子噪聲：微波管；粒子模擬；靜電勢阱電子科技大學(xué)碩士論文ABSTRACTSincethereisalwayssomebackgroundgasinmicrowavetubes，thecollisionbetweenelectronbeamandambientgasisinevitable，andionsarecreatedinthesystem．ForlongpulsetimesandespeciallyforCWmode，theco
4、uplingbetweenionsandelectrostaticpotentialwellsinthedeviceswillleadtoionnoise，whichgenerallymanifestsitselfasaslowphasefluctuationontheoutputsignal．Thelowfrequencyionnoisehasnegativeinfluenceondetectabilityinradarapplicationanddataratesincommunicationsystem．One—dimensionandtwo·-dim
5、ensionparticle-in-cellsimulationareperformedonionnoiseinmicrowavetubes．Inone—dimensionsimulation，theapproachtakenisahybridmodelwheretheionsaretreatedasdistinctparticlesinone—dimensionwhiletheelectronbeamistreatedusingthebeamenvelopeequation．Usinganone—dimensionparticlesimulationpro
6、gram，weanalyzethecharacteristicsofionnoiseinaCPITWTandflUHFklystron．Thephenomenonofionnoiseiscaught，themechanismofionnoiseisexplained，theinfluencefactorsarediscussedandtheeffectivecontrolmethodofionnoiseispresented．Intwo—dimensionsimulation，weusetwo—dimensionOOPICsoftwaretoperformp
7、articlesimulationonaklystron．Hydrogenionlensareloadedandneutralhydricgasisfilledinsimulationinordertoobservetheinteractionalbehaviorofelectronsandions．Ⅵ色observethatthepresenceofpositivelychargedionslenswillcausetheelectronbeamtOcompressradiallymorethanitwouldinvacuumandresultinthep
8、haseshiftofelectronbeam，an
