回旋管作为极具发展潜力的太赫兹辐射源,其频率可调性能受到了广泛的关注。许多用到回旋管的技术领域,将会因为回旋管频率可调性能的提升而得到进一步的发展。通过激励起一系列只有轴向模式数不同的模式,就有可能让回旋管实现频率可调。回旋管克服了尺寸共度效应,使得其有较大的谐振腔尺寸。那么,通过改进其腔体结构,提高回旋管频率可调性能也成为可能。谐振腔体的改进涉及传统三段腔中的输入段、互作用段和输出段。对与输入段和输出段的改进,将会增加带有倾角的圆柱波导;互作用段的改进则为改变其倾角,保持其腔体长度不变。适当的腔体结构改进会使得有较大轴向模式数模式的起振电流降低。因此,回旋管在一定工作条件下的频率调节带宽就会变得更宽。本文主要工作内容如下:1.从一阶传输线方程出发,结合边界条件,求得了体模、边廊模和对称模的谐振频率和衍射品质因数。接着推导了欧姆品质因数的表达式,求出了不同模式的欧姆品质因数,结合衍射品质因数得到总品质因数。2.在不同谐振腔的改进结构中,分析了上述不同模式的谐振频率、衍射品质因数、欧姆品质因数和总品质因数的变化情况。得到了输入段结构改进,互作用段结构改进和输出段结构改进对上述各参数有不同的影响,为改进型腔体的设计提供了依据。3.对于回旋管谐振腔有效长度的求解,给出了两种思路:一种是利用散射矩阵,另一种是利用仿真软件。本文利用仿真的方法对回旋管谐振腔有效长度进行了简单的分析。4.基于上述分析,设计了一种改进型回旋管谐振腔体。与传统三段腔进行比较,该腔体在相同的工作条件下,具有更宽的频率调节范围。