# 臺灣博碩士論文加值系統

(44.200.194.255) 您好！臺灣時間：2024/07/23 04:40

:::

### 詳目顯示

:

• 被引用:2
• 點閱:83
• 評分:
• 下載:3
• 書目收藏:0
 磁旋行波放大器是高功率及寬頻帶的毫米波放大器，其可使輸出功率放大至kW級功率，且可自由選擇所需輸出頻率。本研究使用了非線性程式及3D-PIC模擬分析磁旋行波放大器來驗證模擬結果的正確性，根據模擬的結果，抑制衰減不需要的模式競爭。為了開發了Q-band散佈式損耗磁旋行波放大器，同時使用非線性程式與3D-PIC模擬，將模擬結果進行比對來探討磁旋行波放大器設計的正確性，透過貝色耳微分方程及操作模式最小截止頻率關係式計算出波導管半徑並得出其他參數來完成建模。為了使磁旋行波放大器達到穩定的輸出功率而進行收斂測試，在fmax =200~300GHz時，能夠明顯看到模擬結果已經開始收斂，因此最後使用fmax = 200GHz及cell per wavelength=5作為使用的網格劃分。為了抑制絕對不穩定而增加損耗，至少要將電導率降至3x103(S/m)以下。最後設計出具有散佈式結構之磁旋行波放大器，其參數如下，結構尺寸:損耗段L1= 50mm、Ir= 2mm、Or= 3mm、無損耗段L2= 10mm、r_2=2mm，電子束設定: 操作電壓Vb= 70kV、操作電流Ib= 5A、垂直與平行速度比α= 1.4、軸向速率發散度Δvz/vz= 0%、外加磁場Bo= 17kG。在輸入功率Pin= 0.01W、輸入頻率fin=44~47GHz時， 3D-PIC模擬的輸出功率有兩個最大的峰值，非線性程式的輸出功率亦呈現同樣的現象。
 The gyrotron traveling-wave amplifier(gyro-TWA) is a high-power, broadband, millimetre-wave amplifier. This study uses nonlinear code and 3D-PIC simulations to analyze a Q-band gyro-TWA to verify the correctness of the simulation results. In order to develop the Q-band distributed-loss gyro-TWA, the simulated results of the nonlinear code were compared with the 3D-PIC simulation to investigate the correctness of the gyro-TWA design. The waveguide radius and other parameters are found using the Bessel’s differential equation and the minimum cut-off frequency relation. Conducting convergence test to achieves a stable output power of the gyro-TWA, the simulated results show the output power of the gyro-TWA is convergence at fmax = 200GHz and cell per wavelength=5. In order to suppress absolute instabilities, the conductivity of the wall loss in the gyro-TWA should be reduced to below 3×〖10〗^3 (S/m). Finally, the gyro-TWA with a distributed structure is designed. The parameters are as follows, structure size: loss section L1= 50 mm, Ir= 2 mm, Or= 3 mm, lossless section L2= 10 mm, r_2= 2 mm, and electron beam: beam voltage Vb= 70 kV, beam current Ib= 5 A, perpendicular to parallel velocity ratio α= 1.4, axial velocity spread Δvz/vz= 0 %, magnetic field Bo= 17 kG. The output power of the gyro-TWA using the 3D-PIC has two maximum peaks when the input power Pin= 0.01 W and input frequency fin= 44-47 GHz, and the output power of the nonlinear code also shows the same results.
 摘要 iv英文摘要 v致謝 vi目次 vii圖目錄 viii第一章 緒論 11.1 磁旋行波放大器 11.2 絕對不穩定起振條件 41.3 本文目的與概觀 7第二章 研究方法 82.1 非線性理論 82.2 電磁模擬 10第三章 Ka頻段TE01磁旋行波放大器 113.1 隔離管結構磁旋行波管 113.2 散佈式損耗磁旋行波管 163.3 多級散佈式損耗磁旋行波管 19第四章 Q-band磁旋行波放大器之非線性及PIC模擬分析 244.1 3D-PIC模擬設定 244.2 3D-PIC網格劃分之收斂 334.3 波導管加入損耗之設定與分析 394.4 絕對不穩定與電導率之關係 424.5 磁旋行波放大器之效能 45第五章 結果與討論 50參考文獻 52
 [1]江柏儀, “低電壓四次諧波反射式磁旋返波振盪器之研究” 南臺科技大學光電工程研究所碩士學位論文, 2019.[2]連一圜, “具分佈損耗之寬頻磁旋行波放大器研究”國立澎湖科技大學電資研究所碩士學位論文, 2011.[3]黃柏翰, “400GHz四次諧波大迴旋半徑磁旋行波放大器” 南臺科技大學光電工程研究所碩士學位論文, 2020.[4]羅技勤,“400GHz四次諧波倍頻大迴旋半徑磁旋行波放大器” 南臺科技大學光電工程研究所碩士學位論文, 2019..[5]Y. S. YEH, T. S. WU, Y T. LO, C. W. SU and S. C. WU,“Stability analysis of TE01 gyrotron travelling wave amplifiers，INT. J. ELECTRONICS, 2003, VOL. 90, NO. 8, 517–532.[6]David K. Cheng, “Field and Wave Electromagnetics”,愛迪生維斯理朗文出版有限公司, 602-611頁,1996.[7]蘇啟文，“W頻段二次諧波TE02磁旋行波放大器”，南臺科技大學光電工程研究所碩士論文，2004.[8]M. Y. Glyavin, A. G. Luchinin, and G. Y. Golubiatnikov, “Generation of 1.5-kW, 1-THz coherent radiation from a gyrotron with a pulsed magnetic field,” Phys. Rev. Lett., vol. 100, no. 1, p. 015101 Jun. 2009.[9]V. L. Bratman, Y. K. Kalynov, and V. N. Manuilov, “Large-orbit gyrotron operation in the terahertz frequency range,” Phys. Rev. Lett., vol. 102, no. 24, p. 245101, Jun. 2009.[10]T. Idehara et al., “A high harmonic gyrotron with an axis-encircling electron beam and a permanent magnet,” IEEE Trans. Plasma Sci., vol. 32, no. 3, pp. 903–909, Jun. 2004.[11]周嘉南，“180GHZ二次諧波TE02磁旋行波放大器”，南臺科技大學光電工程研究所碩士論文，2011.[12]Y. S. Yeh, C. H. Lau, Z. Q. Wu, N. Jhou, Y. C. Lo, and S. J. Yang, “Study of nonlinear oscillation behavior oh a gyrotron traveling wave tube”,Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Wave vol. 33, no.1, pp. 6-16, 2012.
 電子全文
 國圖紙本論文
 推文當script無法執行時可按︰推文 網路書籤當script無法執行時可按︰網路書籤 推薦當script無法執行時可按︰推薦 評分當script無法執行時可按︰評分 引用網址當script無法執行時可按︰引用網址 轉寄當script無法執行時可按︰轉寄

 1 180 GHz二次諧波TE02磁旋行波放大器 2 低電壓四次諧波反射式磁旋返波振盪器之研究 3 W頻段二次諧波TE02磁旋行波放大器 4 400GHZ四次諧波大迴旋半徑磁旋行波放大器 5 具分佈損耗之寬頻磁旋行波放大器研究 6 Ka頻段TE01磁旋行波放大器 7 TE01模式磁旋行波放大器之穩定性分析

 無相關期刊

 1 磁旋返波振盪器之非線性及PIC模擬分析 2 應用於金屬邊框之手錶天線設計 3 休閒農場之體驗行銷、遊客滿意度與重遊意願關係-以台南善化區休閒觀光草莓園為例 4 以PyTorch實現基於人工智慧之中華象棋機器人系統 5 具智慧型保護機制之永磁直流無刷馬達驅動器研製 6 基於雙輸入描述函數分析的非線性控制系統抖動信號注入技術的設計與實現 7 應用生技模組化製程類產線工廠 啤酒類產線導入HACCP之探討-以比利時金啤酒為例 8 COVID-19對旅行業績效之影響與因應-以雄獅旅行社個案為例 9 社會秩序維護法第63條謠言條款對抗網路虛假訊息散佈之分析─以近年我國地方法院簡易庭裁定為例 10 IFRS 17對壽險業之影響- 以F壽險公司為例 11 用於老年人步態評估的鞋內足底壓力傳感裝置的設計 12 浸油式電力變壓器故障診斷實務方法開發與設計 13 聖經中的吃吃喝喝：基於語料庫之研究 14 不婚女性在社群交友軟體上交友的溝通模式 15 二手服飾品牌之社群網路行銷研究

 簡易查詢 | 進階查詢 | 熱門排行 | 我的研究室