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1.
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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用阶梯近似的方法分析任意槽形加载的圆波导慢波系统,利用各阶梯相邻面的导纳匹配条件 以及中心互作用区与加载区的场匹配条件,获得了任意槽形加载周期慢波结构的统一色散方 程. 利用该色散方程,得到色散特性与CST MWS仿真软件模拟结果良好符合. 分别求解几种 特殊槽形加载慢波结构的色散特性及耦合阻抗,其中,三角形结构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:
任意槽形
慢波结构
色散特性
行波管 相似文献
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提出将开槽单矩形栅和圆形电子注作为 W波段返波振荡器的注波互作用回路. 使用 3维电磁场仿真软件CST-MWS对开槽单矩形栅的高频特性进行了仿真分析, 研究结果表明: 相对于传统单矩形栅, 新结构的基模带宽有所展宽; 基模与高次模发生模式竞争的可能性很小; 在采用圆形电子注时新结构能获得大得多的耦合阻抗; 新结构的趋肤损耗略有改善. 将该慢波结构应用于设计一支以94 GHz为频带中心的W 波段返波振荡器: 设计了简洁的慢波过渡部分、输出耦合器和终端匹配衰减器, 优化参数后获得了良好的信号传输特性; 利用粒子模拟软件CST-PS对返波振荡器模型进行了三维大信号注波互作用计算, 设定合适的电子注电流等参数后, 调整工作电压在较宽的频带内获得了瓦级的功率输出, 电子效率在整个频带范围内优于1%.
关键词:
开槽单矩形栅
圆形电子注
返波振荡器
W波段 相似文献
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本文运用场匹配法对具有任意位错的双排矩形栅慢波结构的场分布、色散特性及耦合阻抗进行了研究.研究结果表明,场匹配法推导的色散特性与仿真软件CST和HFSS计算的结果完全一致,耦合阻抗介于CST和HFSS之间.在此基础上,详细研究了上下两排系统之间位错对色散特性及耦合阻抗的影响.当位错严格为半个周期时,第一阻带消失,第一个模式最高截止频率与第二个模式最低截止频率重叠,发生简并;当位错为0.45倍周期时,在保证耦合阻抗不变的情况下,基模的通带虽降低了2.8GHz,但阻带却增大了7.9GHz,从而可以有效避免简并及模式竞争的发生. 相似文献
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介绍了用德国CST公司提供的MWS 4.2软件模拟计算色散特性和耦合阻抗的理论方法,对内开槽矩形波导栅结构的高频特性进行了数值模拟。结果表明:在传统矩形波导栅结构的基础上,开槽后的矩形波导栅结构比开槽前的相速更低,用作行波管的慢波结构时,可降低工作电压,工艺上容易实现,而且耦合阻抗均在45 W以上,满足毫米波行波管的要求;在内开槽宽度一定的前提下,槽深、栅间距和栅周期的增大对降低系统相速有利。 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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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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本文建立了Chodorow型耦合腔慢波结构的解析模型, 利用并矢格林函数结合矩量法求解了场匹配方程, 给出了色散方程和耦合阻抗的计算式, 并数值计算出一个X波段Chodorow型慢波结构的高频特性. 结果表明, 本文方法的色散特性以及耦合阻抗与仿真软件HFSS计算的结果有很好的一致性, 且计算效率更高, 同时精度远高于等效电路法, 对工程设计有好的参考价值.
关键词:
Chodorow型耦合腔慢波结构
色散特性
耦合阻抗
场匹配 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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We present a novel helix slow wave structure with an elliptical cross section shielded by an elliptical waveguide. The rf characteristics including dispersion properties, interaction impedance of zero mode in this structure have been studied in detail. The theoretical results reveal that weaker dispersion even abnormal dispersion characteristics is obtained with the increasing eccentricity of the elliptical waveguide, while the interaction impedance is enhanced by enlarging the eccentricity of elliptical helix. 相似文献