4-29  磁绝缘线振荡器谐振腔的高频特性

郭焱华  范植开  何  琥  陈代兵

利用数值方法计算了磁绝缘线振荡器(MILO)主慢波结构谐振腔和扼流腔的谐振频率和场分布，得出慢波结构谐振腔谐振频率的一些变化规律：随着叶片内半径的增大、叶片外半径的减小、叶片周期的减小以及叶片间距的减小, 谐振腔TM₀₁模式截止频率升高；而阴极半径的变化对截止频率几乎无影响。当主慢波结构腔内半径为4.6 cm，扼流腔内半径为4.2 cm，阴极半径为3 cm时，MILO工作在3.6~4.4 GHz频率范围，扼流片可以阻止微波功率向脉冲功率源泄漏，这有利于提高器件微波输出的效率；4.5~4.9 GHz频段为慢波结构的阻带，微波在该频段截止。计算了C波段MILO开放腔的谐振频率，当模式分别为3π/8，π/2，5π/8, 3π/4时，其谐振频率分别为3.18，3.76，4.00，4.11 GHz；并通过实验测出了开放腔的谐振频率，其相应的值分别为3.80，3.94，4.08，4.18 GHz，Q分别为194，143，231，468。数值计算的谐振频率与实验测出的频率基本一致，见图1~4。通过对谐振腔高频特性的分析，为MILO的设计提供了理论依据。