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随着太赫兹技术的不断发展,寻找高功率、高频率的微波源显得极其重要。回旋管是一种基于电子回旋脉塞机理所研制出来的高功率微波器件,通常分为回旋放大器和回旋振荡器两大类。其中,回旋振荡器是一种重要的高功率微波辐射源。然而,随着回旋振荡管工作频率的不断升高,传统的圆波导谐振腔回旋振荡管中的模式密度就会逐渐增大,从而导致了模式竞争严重、功率容量小、输出功率小、加工困难等问题。同时,频率的升高也导致了回旋振荡管对磁场要求的提高。因此,为了能够有效地抑制模式竞争并降低对磁场的要求,本文采用高次谐波工作,并利用具有模式选择特性的共焦准光波导作为回旋振荡管的谐振腔。具体的工作如下:首先对共焦准光波导结构进行了理论和结构分析,利用共焦波导的衍射特性,确定了工作模式为HEOn模式。然后在缓变截面开放式谐振腔理论和回旋管的非线性理论的基础上,提出了适用于研究准光波导谐振腔回旋管的研究方法,为后面研究0.3THz二次谐波准光腔回旋管奠定了理论基础和提供了研究工具。其次,在准光腔回旋管的基本理论的基础上,利用C++Builder计算程序,对0.3THz二次谐波准光腔回旋管进行了详细的设计。通过对工作模式、结构尺寸的选取以及工作参数的优化,最终得到了回旋管的设计参数。最后,在双阳极磁控注入式电子枪的理论基础上,利用粒子模拟软件,设计了一支注电压为60kV,电流为2.5A,横纵速度比为1.8,电子注引导中心半径为0.3mm的电子枪,基本满足了之前0.3THz二次谐波准光腔回旋管对电子注的参数要求。利用PIC仿真软件进行建模仿真,最终得到了05HE模式二次谐波准光腔回旋管在工作磁场为5.89T时,输出功率达到了20kW,频率为301.12GHz。