一、用反射腔稳定固态振荡器（论文文献综述）
党方超[1]（2017）在《Ku波段径向线相对论速调管研究》文中研究说明追求更高功率、更高效率、更高频段、更长脉冲宽度（100 ns）始终是高功率微波（High Power Microwave,HPM）领域的重要发展方向,目前,已有的高功率微波源向高频段拓展时（如Ku波段）,由于器件尺寸的减小,几乎均遇到射频击穿、脉冲缩短、收集极烧蚀等问题,并且该类问题在长脉冲平台和重复频率运行条件下更为明显。此外,HPM技术的进一步发展对HPM产生器件的尺寸、重量等外观参数提出了更高的要求,受HPM系统应用背景的牵引,紧凑型、小型化、高能量效率的微波源备受青睐。为此,本文基于径向线高频结构,提出了一种径向线相对论速调管的技术方案,能够在高频段兼顾高功率容量、高束波互作用效率,同时,其空间电荷效应低,轴向结构紧凑,所需导引磁场强度低且磁场利用率高,有利于永磁包装小型化设计。本文以理论分析、粒子模拟和实验验证相结合的手段对该技术方案进行了系统研究,重点突破了径向辐射状强流电子束均匀发射与稳定传输、径向线结构高效率束波能量转换、器件永磁包装小型化设计等关键技术,研制出了GW级的Ku波段径向线相对论速调管振荡器（Radial Line Relativistic Klystron Oscillator,RL-RKO）,为该技术方案的进一步发展奠定基础。论文主要研究内容和结论如下:理论分析了径向电子束传输过程中的物理问题,为获得较高质量径向电子束提供理论依据。分析了径向线结构的空间电荷效应,空间极限电流与半径近似呈正比例关系;推导了磁聚焦径向辐射状电子束的包络方程,得到径向电子束的运行轨迹包络;建立了径向束发射与传输模型,分析了径向电子束在二极管区域的自磁绝缘效应,自磁绝缘效应将导致电子束沿轴向向下游偏移,偏移量由导引磁场强度和二极管电压电流参数共同决定;对径向束传输过程中的扭曲不稳定性进行了分析,该不稳定性主要由电子束发射的角向不均匀引起。研究了径向线谐振腔束波互作用相关理论,为径向线HPM产生器件设计提供理论依据。利用场匹配法推导了径向线单谐振腔的谐振特性,证实径向线TM01模式具有“体波”特征;利用单粒子运动理论,推导了径向电子束的耦合系数与径向线结构的空间电荷波色散关系;基于空间电荷波传输理论,推导了径向线相对论速调管放大器（Radial Line Relativistic Klystron Amplifier,RL-RKA）的小信号理论,可近似预测输入腔的基波调制电流分布。对Ku波段RL-RKO进行了设计。利用电子束电导确立3π/4模为四间隙调制腔的工作模式,基于束波同步条件选取了三间隙提取腔（工作于π模）的间隙周期;依靠粒子模拟手段对器件参数进行了优化,在电压450 kV、电流10 kA,导引磁场0.5 T的条件下,器件输出功率约1.6 GW,频率为14.82 GHz,效率约35%,高频结构表面最大射频场控制在800 kV/cm以下;同时,对器件进行了三维粒子模拟验证,未发现非旋转对称模式的干扰。对Ku波段RL-RKO开展了实验研究,验证了该技术路线的可行性。设计并加工了Ku波段RL-RKO的径向脉冲磁场与微波辐射系统,以轰击目击靶的形式对径向强流束进行了诊断,在导引磁场0.43 T的条件下,束流厚度约束至2 mm左右,收集极位置的轴向偏移约1.6 mm;实验中,以POCO石墨作为电子发射材料,当二极管电压为480 kV,电流为12.8 kA时,输出微波1.5 GW,效率约24%,频率为14.86 GHz,脉宽约16 ns,实验结果与粒子模拟结果基本一致。对径向线HPM器件的小型化方案进行了探索,提出了两种小型化方案。首先提出了软磁阴极减小阴极电子发射半径的思路,加载软磁阴极后,二极管区域的径向磁场增大了将近一倍,实验中,当电子发射半径为3 cm时,电子束能够被稳定约束;此外,设计了径向永磁导引系统,对Ku波段RL-RKO进行了永磁包装,粒子模拟中,永磁包装RL-RKO可获得39%的束波功率转换效率,并且器件总重量小于50 kg。将径向线速调管由振荡机制改为放大机制,提出Ku波段RL-RKA思路并进行了相关设计,为高频段HPM空间相干合成技术提供思路。分别设计了种子信号注入系统、单重入式输入腔、两组双间隙群聚腔、三间隙输出腔等高频结构,相邻腔体之间通过TEM反射腔进行能量隔离;粒子模拟中,在电压300 kV、电流4kA,导引磁场0.4 T,种子信号功率10 kW、频率14.25 GHz的条件下,放大器输出功率445 MW,效率约37%,增益为46.4 dB,频率锁定为14.25 GHz,相位抖动控制在±5°以内。
肖琴[2]（2007）在《毫米波慢波振荡器研究》文中认为高功率毫米波器件是高功率微波技术的一个重要方向,而慢波器件是其中的一个重要分支,是目前国内外研究的热点。本文对慢波器件进行了比较深入、全面的研究,包括理论分析、数值计算、CST软件模拟、MAGIC粒子模拟四个方面,取得了一定的研究成果。首先,利用场匹配的方法,采用线性理论、Floquet定理,推导出盘荷加载周期慢波结构的色散关系方程和耦合阻抗。应用商业模拟软件CST Microwave Studio仿真计算了盘荷加载慢波周期结构和变形盘荷加载周期慢波结构的色散曲线,并与数值计算所得色散曲线进行对比验证。其次,研究了几种有效抑制过模慢波系统中模式竞争的结构,这对于采用过模慢波结构来增加功率容量,以提高微波输出功率的方法是非常必要的。再次,使用MAGIC程序对两种具有大口径（即过模）慢波结构所构成的毫米波慢波振荡器进行了粒子模拟研究,并采用抑制模式竞争的不同方法来达到提高输出毫米波功率和有效抑制竞争模式。通过粒子模拟,观察到了电子注与电磁波相互作用的清晰的物理过程,研究了器件产生微波频率和功率随结构参数和导引磁场的变化关系。研究发现:分段式变形盘荷加载慢波振荡器在8毫米波段,注波互作用产生的微波功率高,频谱质量好。粒子模拟的结果表明:采用此结构设计的工作频率为35.2GHz的慢波振荡器产生了650MW的微波输出,工作模式为TM 01模。而带有前谐振腔的盘荷加载分段式慢波振荡器工作在3毫米波段,又比不带腔体结构产生了更高的输出功率,频谱质量也更好。粒子模拟的结果表明:工作频率在100GHz时,微波输出功率可达565MW,工作模式为TM01模。
舒国响[3]（2017）在《毫米波带状注行波管及扩展互作用振荡管高频系统研究》文中指出毫米波技术在5G通信、安检成像、雷达探测、电子对抗以及材料检测等军民领域具有巨大的应用前景。毫米波放大器/振荡器是毫米波技术的重要组成部分,具有重大的研究价值。作为毫米波源的解决方案之一,毫米波真空电子器件近年来获得了较为广泛的关注。国内外研究人员在毫米波低频段（30-100GHz）对真空电子器件展开了深入的研究,取得了较大的进展,初步具备了一些比较成熟的解决方案。为了进一步提高工作在毫米波低频段真空电子器件的整管性能,需要对一些新型的真空电子器件展开深入研究,比如带状注器件。在毫米波高频段（100-300GHz）,毫米波源仍然处于探索阶段,大功率小型化毫米波源目前比较匮乏,需要世界各国科研工作者的努力探索。基于真空电子器件在毫米波低频段和高频段的研究现状,本论文做了以下两个方面的工作:（1）在毫米波低频段,对Q波段（30-50GHz）带状注行波管的高频系统进行了深入研究,致力于整管性能的提升,以获取大功率紧凑型的毫米波放大器。（2）在毫米波高频段,对0.2THz的带状注扩展互作用振荡管进行了研究,提出利用赝火花带状电子注进行驱动,致力于为大功率小型化的毫米波太赫兹振荡源提供可能的解决方案。和传统圆形注行波管相比,带状注行波管具有大功率输出的特点;和回旋行波管相比,带状注行波管具有小型化的优点。因此,带状注行波管是一个具有巨大发展潜力的毫米波放大器。然而带状注行波管的研制目前尚未成熟,存在诸多的研制挑战和困难。对于带状注行波管的研究,本论文主要集中在高频系统方面,由本论文的第2-4章构成。第2章对带状注行波管的输入输出结构进行了研究,为带状注行波管提出了四种新型的输入输出耦合器:（1）L形分支波导耦合器及其变形结构;（2）Y形分支波导耦合器及其变形结构;（3）多分支波导耦合器;（4）单分支波导耦合器。以上结构主要是通过以下两种创新思路获得的:（a）将其它领域广泛应用的耦合器引入到带状注行波管中;（b）在传统结构的基础上,通过引入反射腔、对称谐振腔以及介质吸波材料等方式进行性能的改进。利用理论分析、模拟仿真和毫米波冷测等手段对以上几种结构进行了分析。和发表文献中的耦合器相比,以上几种耦合器不仅在电性能上得到了较大提升,比如超宽频带,而且在结构性能方面也得到了很大提高,比如大的电子注通道以及紧凑的结构。所提出的几种输入输出耦合器均能很好地用于带状注行波管的注波分离/汇合。第3章对带状注行波管慢波结构的带宽提升、效率提高以及稳定性进行了专题研究。对慢波结构的工作特性进行了深入的理论分析。提出采用双模工作的思路来提升工作带宽。PIC模拟结果表明:双模工作将工作带宽由9GHz扩展至15GHz。对高频系统进行了冷测实验,模拟结果和实验结果在趋势上吻合。对整管进行了热测实验,在两个模式对应的频点上均测到了输出功率,证实了双模工作的可行性。在传统交错栅慢波结构的基础上,提出了电子注通道曲线轮廓的改进结构。PIC模拟结果表明:输出功率、增益和效率分别提高了1kW、3dB和2%。另外,还对提升效率和增益的其它方法进行了研究,包括窄带高效和相位重匹配等方法。研究表明:这几种方法均能够很好地提高整管的效率和增益。对注波互作用的反射振荡和返波振荡进行了研究,并提出了相应的振荡抑制方案。提出了一种新型的介质衰减器,该衰减器能够有效抑制振荡的同时也大大降低了工程实现难度。低损介质材料,比如氧化铍、Al2O3陶瓷和蓝宝石,被广泛应用于带状注行波管的高频系统中。介质材料复介电常数的精确测量对于带状注行波管高频系统的设计具有很好的指导意义。在介质材料的测试中,低损介质材料的测试难度非常大,具有重大的研究价值。本论文研制了一套低损材料准光腔复介电常数测试系统。传统准光腔复介电常数测试系统,通常利用双孔耦合测传输的方法获取S21曲线。本论文提出利用单孔耦合测反射的方法获取S11曲线,从而简化了准光腔的耦合结构,利于加工和装配。为了验证该方案的可行性,对准光腔进行了深入的理论分析以及模拟仿真,设计了一个W波段的准光腔。基于研制的准光腔,搭建了一套复介电常数测试系统,对蓝宝石窗片材料进行了测试。本文测试结果和发表文献测试结果相吻合。对于0.2THz带状注扩展互作用振荡管的研究,主要是提出了一种新的创新思路,并对该思路进行了初步的探索研究。当工作频率提升至毫米波高频段乃至太赫兹波段时,电子注电流小、铜损大、加工装配难度大、电子注聚焦难度大等一系列问题将会变得更加严重。为了减小这些问题所带来的不利影响,本学位论文提出结合等离子体阴极电子枪（超高电流密度、离子通道聚焦）、带状电子注（大的电子注面积）以及扩展互作用振荡管（单位长度增益很大、注波互作用长度短、结构紧凑）的各自优势,形成优势互补,以期获得一个大功率小型化的毫米波太赫兹脉冲源。为了验证这个构思,本学位论文做了以下几个工作:（1）对等离子体阴极电子枪进行了实验研究,并对赝火花带状电子注的特性进行了初步研究;（2）优化设计了一个高频系统,并进行了加工和冷测,测试结果在趋势上和模拟结果基本吻合;（3）对整管进行了装配以及初步的热测实验,在热测实验时探测到了毫米波信号。
滕雁[4]（2010）在《高效同轴相对论返波管研究》文中提出采用同轴相对论返波管（CRBWO）是提高高功率微波（HPM）输出效率的有效技术手段。本文通过理论研究、工程工艺研究和实验研究,对同轴相对论返波管进行了系统性研究,证明其在提高输出效率方面的优势和可行性。理论研究表明,同轴慢波结构（SWS）谐振性较好,参加波束作用的纵向模式范围比常规空心慢波结构宽,因而起振较快,起振过程受模式竞争干扰严重。在400 keV 800 keV范围内,起振电流随电子动能升高而增大。波束作用研究发现,较之常规空心相对论返波管,同轴相对论返波管的场分布更有利于波束作用,并且通过合理选择慢波结构两端反射,预测输出效率接近40%。设计方案根据波束作用有效程度和所需工作频率,合理选择结构参数并优化设计两端反射。器件工作在准TEM模式前向波区域,输出频率7.33 GHz,位于近π模式。在二极管电压和电流为508 kV和3.97 kA时,输入功率2.02 GW,输出功率754 MW,输出效率37%。场分布研究表明,器件内部场强最大点在输出功率达到GW量级时约为1.4 MV/cm,极易导致二级电子发射和表面击穿。为提高功率容量,对器件进行一系列表面处理,并采用无油真空。为了保证良好的同轴度,设计了结构精密的环形支撑。并根据同轴相对论返波管狭缝阳极的特点,设计了更有利电子束流预调制的反射腔,将转换效率提高到43%。实验采用在线探针和量热计进行测量诊断。同轴探针在7.40±0.10 GHz范围内耦合度标定曲线很平坦,中心频率7.4 GHz时耦合度为κ= -42.15dB。全吸收量热计吸收效率大于98%,且受频率影响不大;入射功率GW量级时表面最大场强降低至38 kV/cm。实验研究中得到的结构参数对输出的影响规律与数值模拟规律符合很好。当器件工作在最佳状态时,二级管电压和电流分别为498 kV和4.28 kA时,电子束流脉宽28 ns,输出功率733 MW,输出效率34.4%,微波脉宽20 ns,频率7.40 GHz,与数值模拟结果符合很好。实验发现经过提高功率容量的措施,输出幅度升高,脉宽增加。估算得到表面镀有氮化钛的同轴相对论返波管器件,当表面场强超过1.2 MV/cm时有可能引起表面场致发射。
马乔生,张运俭,李正红,吴洋[5]（2016）在《大功率太赫兹返波管振荡器设计》文中进行了进一步梳理设计了一个过模太赫兹返波管振荡器,通过对慢波结构的精心设计,使电子束动能得到充分提取,实现器件的大功率及高效率运行。在电子能量和束流分别为280keV和320A的条件下,当引导磁场强度为3T时,采用2.5维Particle in Cell（PIC）程序模拟得到频率为121.8GHz、功率为13MW的太赫兹波输出,器件的束波转换效率约为14.5%。
卢新硕[6]（2021）在《基于FPGA的光纤环形衰荡腔温度传感系统设计》文中指出冰盖在冻融过程中的内部温度是研究冰强度、冰力学特性及冰生消演变过程的关键物理参数,其连续检测方法及技术对气候状况的反映、冰盖物质平衡状态与能量交换的预测、水文预报及开河预警具有重要的理论研究价值及实际意义。但冰材料的固有特性及其检测的特殊低温环境,制约了冰生消过程中温度变化规律的连续检测。作为20世纪70年代发展起来的新型检测技术,光纤传感技术具有抗电磁干扰强、耐酸碱腐蚀、防水防潮及实时在线监测等优点,在工程实践中得到广泛的应用。针对上述冰层温度检测问题及光纤传感技术的优势,本文采用具有高灵敏度及可动态检测的光纤布拉格光栅作为敏感元件,结合构造简单且解调便捷的光纤环形衰荡传感技术,建立光纤布拉格光栅环形衰荡腔理论模型并搭建温度传感实验装置,实现冰生消过程中内部温度的连续检测。本文主要完成工作如下:1.FBG（Fiber Bragg Grating,FBG）环形衰荡腔传感理论。研究光纤布拉格光栅温度及光纤环形腔传感特性,建立光纤布拉格光栅衰荡腔温度传感理论模型,通过数值模拟获得构成谐振腔的耦合器最佳分光比,并对该模型的衰荡特性进行分析;2.基于FPGA（Field Programmable Gate Array,FPGA）的可调谐脉冲激光光源设计。采用FPGA作为主控单元,针对异步时序问题提出跨时钟域同步方案,通过锁相环倍频技术获得高速可调谐的电脉冲信号,并利用电光调制技术获得脉冲激光光源;设计电光调制器偏置电压控制器模块,通过FPGA内部状态机切换调整电光调制器偏置电压,解决最佳工作点漂移问题,实现脉冲激光光源优化;3.基于FPGA的掺铒光纤放大系统设计。通过分析掺铒光纤放大器工作原理,设计电光调制输出脉冲激光的放大系统,搭建980nm半导体激光器的压控恒流驱动电路;基于FPGA的动态控制将电光调制输出的1.079μW脉冲激光功率放大至6.7m W;4.温度传感系统实验。基于理论分析搭建以FPGA为核心的FBG环形衰荡腔温度传感系统及测试平台,实验结果表明:理论分析与实验结果基本吻合;获得-30℃～30℃范围内冰生消过程的内部温度连续变化规律;证明提出的光源优化方式可提高系统的稳定性及重复性,温度检测灵敏度为0.03337μs/℃,分辨率为0.03℃。
高匡达,李强法[7]（1975）在《用反射腔稳定固态振荡器——稳定系数及功率损失》文中认为 对于采用直接偶合的反射式高Q腔稳定固态振荡器,已发表了解析性结果。,但是,那里是假定二极管负电导Gd与交流振幅V的倒数成比例。本文用更为接近于实际情形的Gd表达式再次进行分析,并与实验相比较。 雪崩器件（IMPATT）的Gd值一般随交流振幅V的增大而成线性减小。至于耿器件的计算机模拟结果,如图1所示,表明了在输出功率最大点附近与直线关系相近
单明宁[8]（1981）在《毫米波固态振荡器(评述)》文中研究指明本文是根据国内外出版的资料编写的。文章讨论了在30～300千兆赫频率范围内的毫米波固态振荡器的有源器件、基本结构形式、电气特性及模拟方法。
刘锐[9]（2020）在《高功率碟片激光器关键技术研究》文中提出碟片激光器以其在结构、效率和光束质量上的重大优势,正成为高功率连续激光器和大能量、高平均功率、高重复频率超快激光器的重要发展方向,在工业、科学、军事等领域具有重要应用前景。当前碟片激光器的多冲程泵浦、高效换热和晶体的热致形变控制与补偿等关键技术的不足,限制了高功率碟片激光器的进一步发展。本论文基于2 kW连续输出的高功率碟片激光器,对限制高功率碟片激光器发展的关键技术所涉及的科学问题开展了系统的理论和实验研究。本论文首先介绍了高功率碟片激光器的研究现状,分析了影响高功率碟片激光器进一步发展的关键技术问题。在此基础上,利用ZEMAX光学设计软件,模拟分析了24冲程泵浦晶体上泵浦光斑的失调性规律;基于多孔泡沫与毫米通道相结合的冷却技术,研究了此技术用于高功率碟片激光器换热的热传递过程,设计了新型高效换热结构;基于碟片激光晶体热致形变控制与补偿技术,研究了碟片激光器在高功率泵浦下晶体的热致形变的机理;在以上技术基础上,优化设计了基于非稳腔的2 kW Yb:YAG高功率碟片激光器,并开展了实验研究。本文的主要研究内容和学术贡献如下:1、多冲程泵浦关键技术。首先,基于光线追迹理论,分析了多冲程泵浦结构下,晶体上泵浦光斑失调灵敏度的变化规律,确定了高功率下所采用的多冲程泵浦结构,并对其光学结构进行了设计;其次,基于朗伯比尔定律,对多冲程碟片激光器中,反射镜反射率、晶体厚度、掺杂浓度、入射角和泵浦冲程数对泵浦光的吸收效率进行了理论计算;然后,基于单位体积的阈值泵浦功率和准三能级速率方程,确定了维持50%以上光-光效率时,晶体上的最佳泵浦功率密度;最后,基于几何光学理论,分析了泵浦光斑在大角度入射时,晶体Y轴“拉伸”和光斑“尖角”的产生机理并给出解决方案。2、高效换热关键技术。首次将多孔介质材料引入到毫米通道热沉结构中,并基于多孔介质区域动量方程和多孔介质区域能量方程建立了换热物理模型,利用有限元分析法对多孔介质毫米通道的热沉结构进行了模拟计算和优化设计,计算表明,当多孔介质厚度为2 mm,孔隙率40%,进水压力4 kg（0.4 Mpa）时,热沉的换热系数达到1.51×105 w/m2·K,并进行了实验验证。结果表明,该热沉结构换热更加均匀,更有利于实现高功率泵浦。3、晶体的热致形变控制与补偿关键技术。建立了碟片晶体的热分析模型,分析表明:只有晶体厚度远小于直径时,晶体才可作为均匀泵浦体热源;增加晶体cap层厚度可有效降低碟片晶体内的放大自发辐射,并给出了晶体应变与cap层厚度的变化规律;给出了晶体的光热效应、光弹效应、热膨胀和弯曲形变在不同厚度的cap层下所引起的光程差的变化,并确定了晶体cap层厚度为1.5 mm厚时,晶体内的ASE效应得到有效抑制,且晶体内应变和光程差的变化最小。4、2 kW碟片激光器的实验研究。在对多冲程泵浦关键技术、高效换热关键技术和晶体的热致形变控制与补偿关键技术研究基础上,结合谐振腔理论设计了基于24冲程泵浦的千瓦级碟片激光系统,并进行了连续出光实验研究,获得了2011 W、光-光转换效率57.7%的连续激光输出。本文的研究工作为连续万瓦级碟片激光器以及高功率超快激光放大器的研制奠定了重要的理论和实验基础。
严余军[10]（2021）在《永磁包装高效率相对论返波管设计与研究》文中提出相对论返波管振荡器（relativistic backward wave oscillator,RBWO）因高效率、结构简单和适合重复频率等优点,极具发展潜力,在众多高功率微波（high power microwave,HPM）器件中备受关注。但相对论返波管需要的磁场系统体积大、能耗高,大大的限制了系统的实用化和小型化。本论文主要通过引导磁场,来解决相对论返波管效率低的问题,对小径向相对论返波管进行了研究。首先对相对论返波管进行理论研究。磁学量和磁路,分析相对论返波管中电子间的斥力,电子受引导磁场约束,电子注与微波场作用,讨论其运动状态,深入研究这些力对微波大小的影响程度,电子注与间隙的相互作用和电子束与微波互作用的波动方程。获得相对论返波管中电子分布函数及微绕理论满足的方程,采用贝塞尔函数模型,得到相对论返波管振荡器的引导磁场与微波之间变化关系。可以把RBWO的磁场区划分为低磁场区、高磁场区和回旋共振区,论文研究低磁场区工作的相对论返波管。接着采用粒子模拟研究低磁场下的相对论返波管。通过改变引导磁场、电子束电压和电子束电流等参量,从而获得微波输出。调节相对论返波管慢波结构的阻抗,观察微波变化规律,采用统计数据分析,获得最佳的工作状态。这里设计了一个引导磁场为0.24T,电子束束压为725.00KV,束流为6.00KA,频率为3.53GHz,微波功率为1.22GW,束波转换效率为27%的低磁场S波段相对论返波管。最后在Marx加速器平台上对模拟设计好的相对返波管振荡器进行实验探究,当强流电子束加速器平台上外加引导磁场、电子束电压、电子束电流,得到平均功率为1GW、频率3.58GHz、脉宽90ns的微波输出,输出稳定良好单次脉冲,并进行1赫兹20s的重复频率运行实验。实验结论基本论证模拟结果,设计的低磁场S波段相对论返波管是满足要求的,为永磁包装高效率相对论返波管做了很好的铺垫,对实现HPM系统小型化和实用化提出可行性方案。
二、用反射腔稳定固态振荡器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用反射腔稳定固态振荡器（论文提纲范文）
（1）Ku波段径向线相对论速调管研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.2 径向线相对论速调管 |
| 1.2.1 国内外研究进展 |
| 1.2.2 径向线HPM器件的研究难点 |
| 1.2.3 径向电子束聚焦 |
| 1.3 本论文技术方案 |
| 1.4 论文研究内容及构架 |
| 第二章 径向辐射状强流电子束传输分析 |
| 2.1 径向传输线空间电荷效应 |
| 2.2 径向辐射状电子束运动轨迹 |
| 2.2.1 最小平衡磁场 |
| 2.2.2 径向电子束包络 |
| 2.2.3 横向磁场的影响 |
| 2.3 径向二极管区域的自磁绝缘效应 |
| 2.4 径向强流电子束的扭曲不稳定性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 径向线谐振腔束波互作用理论研究 |
| 3.1 径向线单谐振腔TM01模式 |
| 3.1.1 单腔TM01模式解析解 |
| 3.1.2 单腔TM01模式谐振特性 |
| 3.2 电子束耦合系数 |
| 3.3 电子束与径向线谐振腔作用小信号理论 |
| 3.3.1 径向束色散关系 |
| 3.3.2 径向线RKA小信号理论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Ku波段径向线相对论速调管振荡器设计 |
| 4.1 多间隙调制腔 |
| 4.1.1 电子束电导 |
| 4.1.2 饱和时间对比 |
| 4.1.3 四间隙调制腔 |
| 4.2 三间隙提取腔 |
| 4.2.1 物理设计 |
| 4.2.2 热腔模拟 |
| 4.3 整管粒子模拟 |
| 4.3.1 物理模型 |
| 4.3.2 束流调制 |
| 4.3.3 渡越时间效应 |
| 4.3.4 输出微波 |
| 4.3.5 三维仿真 |
| 4.4 参数灵敏度分析 |
| 4.4.1 运行参数的影响 |
| 4.4.2 器件倒角处理 |
| 4.4.3 装配误差的影响 |
| 4.4.4 加速器波形模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Ku波段径向线相对论速调管振荡器实验研究 |
| 5.1 相关工程设计 |
| 5.1.1 径向脉冲磁场 |
| 5.1.2 微波传输与辐射系统 |
| 5.2 径向辐射状IREB的产生与传输 |
| 5.2.1 径向二极管 |
| 5.2.2 电子束轨迹 |
| 5.2.3 自磁绝缘现象 |
| 5.2.4 传输不稳定性 |
| 5.3 高功率微波产生与辐射 |
| 5.3.1 实验系统简介 |
| 5.3.2 二极管工作参数 |
| 5.3.3 微波频率 |
| 5.3.4 微波模式与功率 |
| 5.3.5 阴极发射材料对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 径向线HPM器件小型化方案探索 |
| 6.1 软磁阴极 |
| 6.1.1 软磁阴极的提出 |
| 6.1.2 软磁阴极励磁系统 |
| 6.1.3 电子束传输实验 |
| 6.1.4 重频运行可行性 |
| 6.2 永磁导引系统 |
| 6.2.1 永磁体结构设计 |
| 6.2.2 永磁包装RL-RKO |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 Ku波段径向线相对论速调管放大器设计 |
| 7.1 矩形TE10至同轴TEM模式转换器 |
| 7.2 输入腔 |
| 7.2.1 单重入式输入腔 |
| 7.2.2 输入腔束流调制 |
| 7.3 双群聚腔 |
| 7.3.1 群聚腔1 冷腔特性 |
| 7.3.2 群聚腔1 束流调制 |
| 7.3.3 群聚腔2 束流调制 |
| 7.4 输出腔 |
| 7.4.1 输出腔冷腔特性 |
| 7.4.2 输出腔热腔性能 |
| 7.5 整管粒子模拟 |
| 7.5.1 基本物理图像 |
| 7.5.2 运行参数影响规律 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 总结和展望 |
| 8.1 主要工作和结果 |
| 8.2 论文主要创新点 |
| 8.3 今后工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（2）毫米波慢波振荡器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究的意义及背景 |
| 1.2 各种高功率微波器件研究概况 |
| 1.3 过模慢波器件的理论和实验研究进展 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 周期慢波系统线性理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 盘荷加载圆柱波导周期结构中的场论解 |
| 2.3 色散关系 |
| 2.4 耦合阻抗 |
| 第三章 过模慢波高功率器件的模式选择 |
| 3.1 模式选择的原理 |
| 3.2 BRAGG 谐振反射腔 |
| 3.3 反射腔的理论分析 |
| 3.4 工作点上移增加 Q 值 |
| 第四章 8 毫米波段慢波振荡器的仿真模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模拟软件使用简介 |
| 4.3 冷腔色散曲线的计算 |
| 4.4 几种不同形状周期慢波结构的 MAGIC 粒子模拟 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 3 毫米过模慢波振荡器仿真模拟 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 利用 CST MICROWAVE STUDIO 绘制冷腔色散曲线 |
| 5.3 MAGIC 程序粒子模拟 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者攻硕期间取得的成果 |
（3）毫米波带状注行波管及扩展互作用振荡管高频系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文课题研究意义 |
| 1.1.1 毫米波的特点及应用 |
| 1.1.2 毫米波真空电子器件 |
| 1.2 毫米波带状注真空电子器件的国内外研究现状 |
| 1.2.1 带状电子注的介绍 |
| 1.2.2 毫米波带状注行波管 |
| 1.2.3 毫米波带状注扩展互作用器件 |
| 1.3 毫米波赝火花电子注真空电子器件的国内外研究现状 |
| 1.3.1 等离子体阴极电子枪 |
| 1.3.2 赝火花电子注微波管 |
| 1.4 本学位论文的工作内容与创新点 |
| 1.4.1 本学位论文的工作内容 |
| 1.4.2 本学位论文的创新点 |
| 第二章 Q波段带状注行波管输入输出结构的研究 |
| 2.1 输入输出结构的介绍 |
| 2.2 输入输出耦合器的研究 |
| 2.2.1 输入输出耦合器的作用及设计目标 |
| 2.2.2 传统输入输出耦合器的分析 |
| 2.2.3 新型输入输出耦合器的设计及毫米波测试 |
| 2.2.4 各种输入输出耦合器的对比分析 |
| 2.3 输入输出窗的研究 |
| 2.3.1 输入输出窗的作用及其设计目标 |
| 2.3.2 输入输出窗的设计 |
| 2.3.3 输入输出窗的毫米波测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Q波段带状注行波管慢波结构的研究 |
| 3.1 慢波结构的介绍 |
| 3.1.1 慢波结构的理论分析 |
| 3.1.2 慢波结构的设计目标 |
| 3.2 提高工作带宽的研究 |
| 3.2.1 研究意义及提高方法 |
| 3.2.2 结构类型选取及参数优化法 |
| 3.2.3 双模工作法 |
| 3.2.4 毫米波冷测和热测实验验证 |
| 3.3 效率和增益提高的研究 |
| 3.3.1 研究意义和提高方法 |
| 3.3.2 窄带高效法 |
| 3.3.3 通道轮廓改进法 |
| 3.3.4 相位重匹配法 |
| 3.4 振荡抑制的研究 |
| 3.4.1 新型介质衰减器 |
| 3.4.2 反射振荡分析及抑制 |
| 3.4.3 返波振荡分析及抑制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高频系统低损介质材料复介电常数测试系统 |
| 4.1 研究意义及测试方法简介 |
| 4.2 平凹腔的研制 |
| 4.2.1 理论分析 |
| 4.2.2 设计及优化 |
| 4.2.3 加工装配 |
| 4.3 系统搭建与窗片材料测试 |
| 4.3.1 测试原理 |
| 4.3.2 测试系统的搭建 |
| 4.3.3 窗片材料蓝宝石测试 |
| 4.3.4 测试结果及分析讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 0.2 THZ赝火花带状电子注扩展互作用振荡管 |
| 5.1 研究意义及创新思路 |
| 5.1.1 研究意义 |
| 5.1.2 创新思路 |
| 5.2 等离子体阴极电子枪 |
| 5.2.1 赝火花放电 |
| 5.2.2 赝火花带状电子注 |
| 5.2.3 赝火花放电实验 |
| 5.3 高频系统的研究和设计 |
| 5.3.1 传统结构的分析与改进 |
| 5.3.2 高频系统的设计目标 |
| 5.3.3 高频系统的设计 |
| 5.3.4 加工和测试 |
| 5.4 扩展互作用振荡管的组装和测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）高效同轴相对论返波管研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 课题背景 |
| 1.1 高功率微波的应用 |
| 1.2 高功率微波器件的发展趋势 |
| 1.3 同轴相对论返波管发展状况 |
| 1.3.1 不同类型的同轴相对论返波管 |
| 1.3.2 同轴相对论返波管现有研究结论 |
| 1.3.3 同轴相对论返波管特点 |
| 1.4 课题研究内容和预期创新点 |
| 第2章 同轴相对论返波管动力学特征 |
| 2.1 相对论返波管理论研究现状 |
| 2.1.1 等效集总电路模型和波束作用模型 |
| 2.1.2 线性理论和非线性理论 |
| 2.2 冷腔特性 |
| 2.2.1 色散曲线 |
| 2.2.2 耦合阻抗 |
| 2.3 起振过程研究 |
| 2.3.1 无限长结构的增长率 |
| 2.3.2 考虑反射腔的有限长同轴慢波结构的起振电流 |
| 2.4 非线性波束作用理论分析 |
| 2.4.1 非线性波束作用方程 |
| 2.4.2 数值计算方法 |
| 2.4.3 计算结果分析 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 同轴相对论返波管设计 |
| 3.1 物理结构设计 |
| 3.1.1 慢波结构尺寸选择 |
| 3.1.2 两端结构的设计 |
| 3.1.3 二极管电流 |
| 3.1.4 引导磁场强度 |
| 3.1.5 物理设计总结 |
| 3.2 功率容量 |
| 3.2.1 器件内部场分析 |
| 3.2.2 表面处理 |
| 3.2.3 零件设计 |
| 3.2.4 真空要求 |
| 3.3 实验工艺设计 |
| 3.3.1 同心度设计 |
| 3.3.2 模式转换器 |
| 3.4 谐振反射腔的改进 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 高功率微波测量技术研究 |
| 4.1 高功率微波测量的特点 |
| 4.2 高功率微波测量方法 |
| 4.2.1 在线探针测量方法 |
| 4.2.2 辐射场测量 |
| 4.2.3 量热计方法 |
| 4.3 同轴探针 |
| 4.3.1 同轴探针设计 |
| 4.3.2 同轴探针标定 |
| 4.4 量热计 |
| 4.4.1 电磁场与物质相互作用 |
| 4.4.2 量热计物理设计 |
| 4.4.3 量热计工艺制作 |
| 4.4.4 量热计标定 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 同轴相对论返波管实验研究 |
| 5.1 实验平台建立 |
| 5.1.1 实验结构 |
| 5.1.2 电子束流测量系统 |
| 5.1.3 引导磁体的设计与测试 |
| 5.2 物理参数调节 |
| 5.2.1 阴阳极间距实验规律 |
| 5.2.2 反射腔漂移段实验规律 |
| 5.2.3 内导体漂移段实验规律 |
| 5.2.4 最佳工作状态下输出特性 |
| 5.3 功率容量的研究 |
| 5.3.1 提高功率容量措施的效果 |
| 5.3.2 老练的作用 |
| 5.3.3 功率容量的估算 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 测量用微波元件标定曲线 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）大功率太赫兹返波管振荡器设计（论文提纲范文）
| 1 物理分析 |
| 2 粒子模拟结果及分析 |
| 3 结论 |
（6）基于FPGA的光纤环形衰荡腔温度传感系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 衰荡光谱技术研究现状 |
| 1.3 冰温检测技术现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 FBG环形衰荡腔传感原理 |
| 2.1 FBG传感原理 |
| 2.2 腔衰荡传感原理 |
| 2.2.1 Lambert-Beer定律 |
| 2.2.2 反射腔衰荡传感原理 |
| 2.2.3 光纤环形衰荡腔传感原理 |
| 2.3 光纤环形衰荡腔测量精度影响因素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于FPGA的光脉冲产生与优化 |
| 3.1 光脉冲调制系统设计方案 |
| 3.2 基于FPGA的射频信号源设计 |
| 3.2.1 电脉冲信号生成 |
| 3.2.2 可调射频信号源设计 |
| 3.2.3 电脉冲信号优化 |
| 3.3 电光调制器偏置电压源设计 |
| 3.3.1 电光调制工作原理分析 |
| 3.3.2 基于FPGA的偏置电压控制系统设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 掺铒光纤放大器设计 |
| 4.1 掺铒光纤放大器工作原理 |
| 4.2 980nm激光器驱动电路设计 |
| 4.3 半导体激光器控制信号模块设计 |
| 4.4 下位机控制指令解码模块设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于FPGA的 FBG环形衰荡腔温度传感实验 |
| 5.1 温度传感系统设计 |
| 5.1.1 温度传感系统实验装置 |
| 5.1.2 自动寻峰匹配算法 |
| 5.2 传感器温度标定实验 |
| 5.2.1 温度传感器标定 |
| 5.2.2 温度稳定性和重复性测试 |
| 5.3 冰生消温度检测及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）高功率碟片激光器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 碟片激光器国内外研究现状及应用 |
| 1.2.1 碟片激光激光器国内外研究现状 |
| 1.2.2 碟片激光激光器的应用 |
| 1.3 碟片激光器研究现状、发展趋势 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第2章 多冲程泵浦关键技术研究 |
| 2.1 多冲程泵浦碟片激光器工作原理 |
| 2.2 多冲程泵浦技术的理论研究 |
| 2.2.1 多冲程吸收特性分析 |
| 2.2.2 多冲程泵浦光斑功率密度的分析 |
| 2.2.3 多冲程泵浦光斑成像特性研究 |
| 2.3 多冲程泵浦结构参数设计 |
| 2.3.1 多冲程结构的选择 |
| 2.3.2 多冲程的光斑叠加特性分析及设计 |
| 2.4 多冲程泵浦结构设计的实验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 1. 多冲程泵浦关键技术理论研究 |
| 第3章 高效换热关键技术研究 |
| 3.1 碟片晶体废热来源 |
| 3.2 碟片晶体换热热沉的选择 |
| 3.3 多孔介质高效换热的理论研究 |
| 3.3.1 多孔介质的基本参数 |
| 3.3.2 多孔介质区域动量方程 |
| 3.3.3 多孔介质区域能量方程 |
| 3.4 多孔介质毫米通道热沉结构参数设计 |
| 3.4.1 多孔介质毫米通道热沉结构的优化设计 |
| 3.4.2 孔隙率的选择 |
| 3.4.3 多孔介质厚度的选择 |
| 3.4.4 入口压力的选择 |
| 3.5 高效换热热沉系统实验研究 |
| 3.5.1 换热系数的测量 |
| 3.5.2 晶体表面温度测量 |
| 3.5.3 激光出光实验研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 晶体的热致形变控制与补偿关键技术研究 |
| 4.1 碟片晶体热源模型分析 |
| 4.2 晶体热致形变的抑制和补偿数值模拟 |
| 4.2.1 晶体ASE的抑制 |
| 4.2.2 晶体内热致应变与光程差的抑制 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高功率多冲程碟片激光器设计及实验研究 |
| 5.1 谐振腔的分类 |
| 5.2 谐振腔稳定性条件及光束质量评价方法 |
| 5.3 基于高功率碟片激光器的谐振腔设计 |
| 5.3.1 光学谐振腔腔形选择 |
| 5.3.2 含热透镜的激光谐振腔 |
| 5.3.3 激光输出特性分析 |
| 5.3.4 光束质量测量系统搭建 |
| 5.4 高功率碟片激光器连续出光实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（10）永磁包装高效率相对论返波管设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高功率微波研究现状 |
| 1.1.1 高功率微波及其波源 |
| 1.1.2 相对论返波管 |
| 1.1.3 低磁场相对论返波管 |
| 1.2 研究内容 |
| 第二章 低磁场相对论返波管理论分析 |
| 2.1 磁学量和磁路 |
| 2.1.1 磁学量 |
| 2.1.2 磁路 |
| 2.2 返波管理论分析 |
| 2.2.1 返波管电子注 |
| 2.2.2 电子注与间隙的相互作用 |
| 2.2.3 间隙产生的电子群聚 |
| 2.3 电子回旋共振吸收效应 |
| 2.4 相对论返波管输出微波功率 |
| 第三章 低磁场相对论返波管设计与模拟 |
| 3.1 主要技术指标 |
| 3.2 低磁场返波管的理论设计 |
| 3.3 低磁场返波管的粒子模拟 |
| 3.3.1 粒子模拟模型的建立 |
| 3.3.2 慢波结构对输出微波功率的影响 |
| 3.3.3 引导磁场对输出结果的影响 |
| 3.3.4 电子束电压对输出结果的影响 |
| 3.3.5 电子束束流对输出结果影响 |
| 3.3.6 数值模拟结果 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 低磁场返波管振荡器实验研究 |
| 4.1 高功率微波系统 |
| 4.2 实验系统 |
| 4.2.1 Marx型脉冲功率源 |
| 4.2.2 强流电子束二极管 |
| 4.2.3 慢波结构 |
| 4.2.4 引导磁场系统 |
| 4.3 相关参量测量 |
| 4.3.1 电子束束压测量 |
| 4.3.2 电子束束流测量 |
| 4.3.3 微波频率测量 |
| 4.3.4 微波功率测量 |
| 4.4 慢波结构及实验 |
| 4.4.1 电子束二极管调试 |
| 4.4.2 辐射微波方向图测定 |
| 4.4.3 输出微波功率与引导磁场之间的关系 |
| 4.4.4 重复频率运行 |
| 4.4.5 超导使用与维护 |
| 4.5 实验结果 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
四、用反射腔稳定固态振荡器（论文参考文献）
- [1]Ku波段径向线相对论速调管研究[D]. 党方超. 国防科技大学, 2017(02)
- [2]毫米波慢波振荡器研究[D]. 肖琴. 电子科技大学, 2007(03)
- [3]毫米波带状注行波管及扩展互作用振荡管高频系统研究[D]. 舒国响. 电子科技大学, 2017(01)
- [4]高效同轴相对论返波管研究[D]. 滕雁. 清华大学, 2010(08)
- [5]大功率太赫兹返波管振荡器设计[J]. 马乔生,张运俭,李正红,吴洋. 强激光与粒子束, 2016(09)
- [6]基于FPGA的光纤环形衰荡腔温度传感系统设计[D]. 卢新硕. 太原理工大学, 2021(01)
- [7]用反射腔稳定固态振荡器——稳定系数及功率损失[J]. 高匡达,李强法. 低温与超导, 1975(S1)
- [8]毫米波固态振荡器(评述)[J]. 单明宁. 电讯技术, 1981(02)
- [9]高功率碟片激光器关键技术研究[D]. 刘锐. 长春理工大学, 2020(01)
- [10]永磁包装高效率相对论返波管设计与研究[D]. 严余军. 西南科技大学, 2021(08)