论文部分内容阅读
随着社会的发展,无线输电技术越来越受到重视。无线输电由直流电源、微波源、发射天线、接收天线、微波整流器、变电设备和有线电网组成。其中最关键的是把微波的能量转变为直流电的整流器。整流器是实现未来大规模从空间向地面输送电能等无线输电工程应用的核心器件。回旋波整流器(cyclotron waverectifier)是一种新型电真空器件。它利用电子回旋加速的机理实现微波到直流的转换。输出功率大,电压高,效率已高达80%以上。本文主要进行了回旋波整流器的能量转换区和收集极的分析,用数值计算和软件仿真的方法进行的能量转换区的研究,用软件进行了收集极的三维仿真。本文首先对能量转换区进行了理论的分析,利用正则运动方程分析了电子在静磁场中的运动。对能量转换区中空间磁场的的计算方法进行了改进,从而使空间磁场的计算更加准确。推导了电子的运动方程,利用数值的方法进行了求解,数值计算的结果和仿真的结果吻合的很好。对能量转换区的主要物理问题进行了数值模拟研究,给出了典型的计算结果,并对能量转换区进行了软件的仿真。其次进行了收集极的分析,在收集极的分析中首先用EGUN程序进行了二维的近似计算,对磁场和电极电压进行了优化。根据二维计算的结果,进行了三维的模拟研究,使计算更加的准确。最后对静磁场进行了初步的研究,根据计算的结果,设计了系统所需要的磁场。最后对本论文的研究工作进行了归纳总结,指出了工作中的不足。