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回旋管是一类基于电子回旋谐振受激辐射机理发展而成的快波器件,在军事武器、毫米波雷达、通信、精确制导等方面都有很好的应用前景。对它们的研究在国际上也受到高度重视。在回旋放大器中回旋行波放大器以其高功率、宽带宽等特性而成为具有很大发展潜力的高功率微波源,特别是在毫米波频段具有广泛的应用前景。而回旋速调放大器具有高峰值功率、高平均功率、高增益、高效率、适当带宽等优点,很适合作毫米波高性能雷达、相控阵雷达、毫米波通信、受控热核聚变等离子体波加热等系统功率源。故而在国际上也受到特别重视。本文对35GHz连续波回旋行波管和15GHz四腔回旋速调管进行了研究,其中对35GHZ连续波回旋行波管进行了重点研究,主要工作如下:1.根据工作频率设计出合适的加载介质涂层的回旋行波管高频结构,使之能够激励起正确的工作模式H01模式并且有效抑制杂模及自激振荡。2.利用粒子仿真软件MAGIC编写出35GHz连续波回旋行波管高频结构程序,通过适度改变高频结构尺寸和介质涂层大小及位置,寻找到最佳高频结构,得到在工作电压42 kV,注电流2A,电子注横向与纵向速度比1.46时的输出功率为30.6kW的连续波输出功率, 1.8GHz的3dB带宽, 36.4%的效率及35.7dB的增益的设计方案。3.分别分析了电子注参数、高频结构参数等对回旋行波管输出功率、带宽、效率及增益的影响,为以后器件的开发研制提供了模拟依据。4.利用高频结构计算软件HFSS模拟得到15GHz四腔回旋速调管群聚腔和输出腔的结构。5利用粒子仿真软件MAGIC编写15GHz四腔回旋速调管高频结构程序,得到在工作电压70 kV,注电流15A,电子注横向与纵向速度比为1.6,工作中心频率15GHz时,得到380 kW的输出功率,240MHz的带宽,37.9%的效率和39.5dB的增益。