邓 强，李天明

（电子科技大学 物理电子学院 国家863计划强辐射实验室，四川 成都 610054）

随着世界经济的发展，能源消耗日益增加，但地球上的能源资源始终有限，寻找新的和可再生利用的能源是摆在能源工作者面前的重要难题。太阳能是取之不尽，用之不竭的，而且还环保，当然是新能源的不二之选。1968年美国的Peter Glaser博士首先提出了卫星太阳能电站（SPS）[1]的构想。由于SPS位于大气层外的空间，太阳的辐照时间长，辐射不受地磁场及大气层性质的影响，能量吸收率高。无线输电技术[2]就在此发挥了关键作用，它可以将同步卫星上的电能转换成微波能量，以微波的形式传输到地面，再在地面最后转换成电能。无线输电技术的两个核心器件：1）将电能转换成微波的微波源；2）将微波转换成电能的回旋波整流器。其中，大功率的回旋波整流器是研究的难点。由于大气层对微波的吸收和散射，必须将微波的频率控制在大气窗口的频率上。一般将微波频率控制在2.45 GHz和5.8 GHz，因为这两个频率点的大气穿透性都很好。文中是研究的是5.8 GHz的回旋波整流器。

1 回旋波整流器

回旋波整流器[3]是一种以自由电子为工作媒质的特殊真空电子器件[4]。它是由电子枪、Cuccia谐振腔、转换区、收集极组成的一种特殊的真空管。管内保持高真空，管外有如图1所示中间倒向的轴向磁场，微波功率注入谐振腔后，在腔的两脊之间产生相当强的横向微波电场。由电子枪发出的笔形电子束以一定初速度沿磁力线注入两脊之间的间隙后，受到轴向磁场与横向微波电场的共同作用。……