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将任意形状槽的连续轮廓近似用一系列相连的矩形阶梯近似,利用各阶梯面上导纳的匹配,以及槽与互作用区边界场的连续与匹配条件,获得了具有任意槽的矩形波导栅慢波结构的色散方程和耦合阻抗的表达式,并进行理论上的验证.加工制作了矩形槽波导栅模型,冷测表明理论值与测量值相吻合.分别求解几种特殊槽形矩形波导栅慢波结构的色散特性及耦合阻抗,其中,三角形结构的色散和耦合阻抗均最弱,而倒梯形结构色散最强,耦合阻抗最大.
关键词:
矩形波导栅
任意槽
色散特性
慢波结构 相似文献
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本文基于一种阶梯槽交错双栅周期慢波结构模型,获得了该结构中的电磁场分布公式.通过场匹配方法,求出了该结构的高频色散方程和耦合阻抗表达式.以W波段行波管用的阶梯槽交错双栅为例,利用本文公式和CST-MWS电磁软件比较计算了色散和耦合阻抗特性,分析了阶梯尺寸参数对高频特性(基模色散、+1次空间谐波归一化相速和耦合阻抗)的影响.结果表明,理论和CST-MWS软件模拟有很好的一致性;相对矩形交错双栅,改善了色散特性,拓展了基模带宽,同时具有足够大的耦合阻抗和适合工程应用的机械强度,在一定程度上可以弥补矩形交错双栅周期慢波结构的不足. 相似文献
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对几种用3维MAFIA仿真软件以及利用其准周期边界条件和后处理模块计算耦合腔行波管慢波结构的色散和耦合阻抗等冷测特性的方法进行了讨论,另外还对两种阻抗_总阻抗和Pierce耦合阻抗的定义进行了充分讨论。考虑到休斯结构耦合腔行波管的电子是与耦合腔慢波结构的负一次谐波发生作用和耦合阻抗应该是电子注截面上的平均值等,指出总阻抗和Pierce耦合阻抗之间相差一个因子,考虑了这个修正因子之后,其结果将更接近实际情况。用这些方法计算耦合腔行波管的冷测特性,得到了与实验冷测值十分接近的结果。 相似文献
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介质加载矩形波导栅行波管是一类新型毫米波大功率器件.给出了此结构引入电子束后的“热”色散方程,并利用“牛顿下山”法求解了此复杂系数超越方程,研究了介质加载以及电子束参数对小信号增益的影响.计算结果表明:介质加载可以扩大矩形波导栅行波管的带宽,而增益有所减小.为了弥补增益的降低,可以适当增加槽深度,也可在一定的范围内提高电子束电流.给出的结论对于研制此类行波管具有一定的指导意义.
关键词:
介质加载
矩形波导栅
小信号增益
“热”色散方程 相似文献
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对曲折圆形槽波导新型慢波系统的高频特性进行了研究,通过理论分析和数值计算,得到了它的色散曲线和耦合阻抗表达式,并分析了结构参数变化对色散特性和耦合阻抗的影响。研究表明:当周期变小时色散减弱,耦合阻抗增加;而增大直波导长度时色散变弱,但同时耦合阻抗也会下降。因此较小的周期有利于改善曲折圆形槽波导慢波电路的高频特性。鉴于这种电路的耦合阻抗较低,可以适当地减小直波导长度来提高耦合阻抗。曲折槽波导结合了曲折波导散热能力强、色散特性好、容易加工和槽波导单模工作、低损耗、大尺寸等优点,在毫米波及亚毫米波段的行波管中具有较好的发展前景。 相似文献
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DIELECTRIC EFFECT ON THE RADIO-FREQUENCY CHARACTERISTICS OF A RECTANGULAR WAVEGUIDE GRATING TRAVELING WAVE TUBE 总被引:2,自引:0,他引:2
Zhigang Lu Yubin Gong Yanyu Wei Wenxiang Wang 《International Journal of Infrared and Millimeter Waves》2006,27(8):1095-1108
A new type of partial-dielectric-loaded rectangular waveguide grating slow-wave structure (SWS) for millimeter wave traveling
wave tube (TWT) is presented in this paper. The radio-frequency characteristics including the dispersion properties, the longitudinal
electric field distribution and the beam-wave coupling impedance of this structure are analyzed. The results show that the
dispersion of the rectangular waveguide grating circuit is weakened, the phase velocity is reduced and the position of the
maximum E
z
is basically invariant after partially filling the dielectric materials in the rectangular waveguide grating SWS. Although
the coupling impedance decreases a little, it still keeps above 40 Ω. 相似文献
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ANALYSIS OF RECTANGULAR WAVEGUIDE GRATING SLOW-WAVE STRUCTURE WITH THE ARBITRARY SHAPED GROOVES 总被引:2,自引:0,他引:2
Zhigang Lu Yubin Gong Yanyu Wei Yu Huang Wenxiang Wang 《International Journal of Infrared and Millimeter Waves》2006,27(6):791-807
The rectangular waveguide grating slow-wave structure (SWS) with arbitrary shaped grooves is presented and analyzed in this
paper. As an all-metal slow-wave circuit, it has properties that can be used in high-power millimeter-wave or sub-millimeter
wave traveling wave tube (TWT). The unified dispersion equation and the expression of coupling impedance are obtained in this
paper by means of an approximate field-theory analysis, in which the profile of the groove is approximately replaced by a
series of steps and the field continuity at the interface of two neighboring steps together with the field matching conditions
at the interface between the groove region and the interaction region are employed. A rectangular groove SWS was manufactured
and the cold measurement was made. The experimental data are in good agreement with the numerical calculation. The derived
transcendental equations are resolved numerically for four classical structures such as rectangular, dovetail, ladder and
cosine. Finally, taking the rectangular waveguide grating SWS with rectangular grooves for example, the influences of physical
dimensions on dispersion relation and coupling impedance are discussed. 相似文献
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提出了一种适用于毫米波及THz波行波放大器的光子晶体栅慢波电路,即横向分布光子晶体栅慢波电路,并提出了分析和设计此类光子晶体栅慢波电路的方法.通过计算光子晶体TE极化的带隙和在带隙内将光子晶体栅慢波电路等效为矩形栅波导慢波电路,从而,光子晶体栅慢波电路的设计得以分为两步独立进行,从而简化了光子晶体栅慢波电路的设计.对横向分布光子晶体栅慢波电路进行了设计和计算,结果表明,与矩形栅波导慢波电路相比,横向分布光子晶体栅慢波电路可以降低工作电压并增加带宽,从而可以降低成本.
关键词:
行波放大器
光子晶体
毫米波
慢波电路 相似文献
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