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太赫兹波是介于红外光与毫米波之间的电磁波，它不仅具有强的吸收和色散特性，还具有高分辨率、超宽带、低辐射、高速和强穿透性等优点，已成为各国专家的研究热点。由于太赫兹技术的关键之处在于产生太赫兹电磁波，因此高功率和高效率的太赫兹源是太赫兹技术能广泛应用的基础。到目前为止，回旋管是太赫兹频段输出功率最高的辐射器件，自然也备受世界各国的青睐。在毫米波段及亚毫米波段，因为回旋管在放大和振荡方面具有优越性能，所以回旋管在雷达、通信、电子对抗、受控热核聚变和高功率微波武器等方面有着重要的应用价值。目前，美国、俄罗斯、德国对回旋管的研究工作代表了当前的国际水平。与传统微波管一样，研究回旋管必然要分析注波互作用。由于电子群聚和电子与电磁波的能量交换都在注波互作用过程中完成，因此互作用的强弱直接影响到回旋管的效率及功率，所以对注波互作用的模拟计算显得非常关键。本学位论文在国家科技项目的支持下，根据回旋管线性理论和自洽非线性理论，对0.42THz太赫兹回旋振荡管进行了设计与研究。具体研究内容如下：1、利用回旋管理论设计出0.42THz二次谐波渐变复合腔回旋振荡管的高频结构，通过使用模拟仿真软件对该回旋管进行冷腔分析，并研究各结构参数对0.42THz二次谐波渐变复合腔回旋管高频特性的影响。2、对0.42THz二次谐波渐变复合腔回旋管进行线性理论分析，主要包括色散方程分析、引导中心半径的选取和起振电流的分析。为注波互作用的数值模拟计算做好铺垫。3、分析太赫兹回旋振荡管的自洽非线性理论，推导了高频场方程和电子运动方程，并把相关的物理量进行归一化，为注波的数值模拟计算做好准备。4、对0.42THz二次谐波回旋振荡管的注波互作用进行自洽非线性数值模拟计算，重点分析横纵速度比、磁场系数、电流、引导中心半径和电压等多种因素对注波互作用效率的影响。最后，总结二次谐波回旋振荡管的设计参数和电参数。