分佈式損耗結構對磁旋行波放大器之穩定性與效能的影響

The Effect of Lossy Section Profile on the Stability and Performance of Gyro-TWT Amplifier

楊奇翰(Chi-Han Yang)

指導教授 ： 朱國瑞

國立清華大學/理學院/物理學系/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2008.00227

摘要

磁旋行波放大器主要是靠對流不穩定性(convective instability)，讓電子束與電磁波交互作用而放大入射訊號。然而，當操作電流高於特定值時，亦可能激發特定模式之振盪[絕對不穩定(absolute instability)，此振盪不須入射任何波源]，導致放大器不穩定並伴隨功率與增益的下降。利用分佈式損耗(distributed loss)結構，可切斷內部回饋路線(internal feedback loop)，並有效的提高絕對不穩定之起振電流，進而抑制絕對不穩定的發生。

本論文主要以W-band 磁旋行波放大器為主要探討對象，了解 (1)各絕對不穩定模式在放大器結構中之特性。(2)分佈式損耗的幾何結構對各模式起振電流的影響，以及各模式起振電流的變化情形，以避免各模式高階軸模影響放大器操作的穩定性。(3)分佈式損耗的幾何結構對放大器飽和輸出功率、飽和增益的理論模擬。並提出改良式損耗結構，以增進入射波對電子的調制能力；在不影響各模式起振電流與放大器頻寬(bandwidth)的前提下，提高放大器飽和增益 。

關鍵字

磁旋行波放大器 ； 對流不穩定性 ； 絕對不穩定 ； 分佈式損耗 ； 高階軸模 ； 起振電流

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Gyro-TWT amplifier ； convective instability ； absolute instability ； distributed loss ； high order axial mode ； start-oscillation current

參考文獻

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