220 GHz周期介质加载波导回旋行波管的理论设计与PIC仿真

通过理论研究和粒子仿真（Particle in Cell , PIC）,设计了一支工作在基波TE01模式下,采用周期性介质加载（PDL）波导的220 GHz回旋行波管（gyrotron traveling wave tube, Gyro-TWT）。通过研究寄生振荡的起振阈值和加载介质环,成功抑制了寄生振荡（绝对不稳定性振荡和返波振荡）。分别采用了非线性理论程序与粒子仿真对注波互作用进行研究,对比了两种结果基本一致。PIC仿真结果显示,优化后的回旋行波管,工作在220 GHz时,在输入70 kV和3 A电子注的情况下,饱和输出功率为55.61 kW,对应的效率为26.48%,饱和增益为53.56 dB,-3 dB带宽为12 GHz。