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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
 提出一种数值分析周期慢波结构色散特性的模拟法:先采用时域有限差分法和离散傅里叶变换技术计算含周期慢波结构的谐振腔的谐振频率及谐振场分布,再基于周期慢波电路色散关系的周期性质,利用几个特殊色散点由数值组合技术获得周期慢波线的完整色散关系。数值计算了同轴波纹波导中TMon模式的色散关系。亦能用于分析计算任意复杂几何结构的周期慢波线的色散关系。  相似文献   

2.
同轴波纹返波管色散特性研究及粒子模拟   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
郭军  鄢扬  蒙林 《强激光与粒子束》2006,18(7):1139-1143
 计算了同轴波纹慢波结构的色散特性,分析了波纹周期长度、波纹幅值大小以及同轴内导体半径对慢波结构色散特性的影响。研究表明内导体的存在使系统截止频率升高,系统尺寸可比普通波纹波导慢波系统更大, 并且可以采用大半径电子注并工作在低磁场状态。运用Magic软件对同轴波纹返波管进行了数值模拟, 发现同轴波导内场分布有利于注波互作用,在数值模拟基础上设计出高效率、低磁场的非均匀同轴波纹返波管,互作用效率达60%,聚束磁场小于1 T。  相似文献   

3.
同轴周期慢波结构色散特性的通用数值解法   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 运用场匹配法和傅里叶级数理论,提出一种原则上可数值求解任意同轴周期慢波结构色散特性的方法,给出了同轴慢波结构TM0n模的色散方程。基于该方法,编制了Matlab程序,给出了同轴波纹波导和同轴双波纹波导色散特性,以算例形式分析计算了同轴盘荷波导的色散特性。数值计算结果与多维全电磁模拟软件结果进行比较,证明了该数值算法的准确性和可靠性。  相似文献   

4.
 运用场匹配法和傅里叶级数理论,提出一种原则上可数值求解任意轴对称渐变型类周期慢波结构色散特性的方法。采用该方法编制了计算渐变型波纹波导和渐变型盘荷波导色散曲线的Matlab程序,详细分析并讨论了这两类典型渐变型类周期慢波结构的色散特性。数值计算结果与多维全电磁模拟软件模拟结果的数据吻合度较高,验证了该数值算法的可靠性。另外,该方法具有较强的普适性和扩展性,也可退化到任意轴对称周期慢波结构色散特性的求解,为慢波结构的设计提供一种简单有效的途径。  相似文献   

5.
理论推导了电磁波在半无限长直波导和均匀慢波结构交界面上的反射系数表达式,得到反射系数模值和相位随电磁波的纵向相移常数和慢波结构末端相位的变化关系。运用传输线理论以及反射系数的理论计算结果,得到了有限长慢波结构的纵向谐振条件,可以分析各种情况下有限长慢波结构的纵向谐振特性。计算了一种有限长慢波结构的纵向谐振频率,理论预测与数值仿真结果基本一致。对于一种非均匀慢波结构的数值计算结果表明,其纵向谐振模式对应的频率、场分布与相应的均匀慢波结构接近,因此仍可根据提出的纵向谐振条件对非均匀慢波结构进行分析。  相似文献   

6.
王兵  光俊  王文祥 《物理学报》2014,63(22):224101-224101
采用多导体传输线分析方法, 对同轴交错圆盘加载波导慢波结构进行了理论分析, 得到了这种慢波结构的色散方程; 利用该色散方程, 得到的色散特性与HFSS仿真软件模拟结果符合良好. 分析了结构参数的变化对同轴交错圆盘加载波导慢波结构的色散特性影响. 结果表明: 增加内径和减小慢波结构的单位周期长度可以拓展慢波结构的带宽. 对同轴圆盘加载波导和同轴交错圆盘加载波导两种慢波结构的色散特性进行了比较, 结果表明: 采用圆盘交错加载方式可以减弱色散, 拓展带宽. 研究结果对同轴交错圆盘加载波导在毫米波行波管中的应用具有指导意义. 关键词: 行波管 同轴交错圆盘加载波导 慢波结构 色散特性  相似文献   

7.
 利用数值方法计算了磁绝缘线振荡器(MILO)主慢波结构谐振腔和扼流腔的谐振频率和场分布。结果表明:当主慢波结构腔内半径为4.6 cm,扼流腔内半径为4.2 cm,阴极半径为3 cm时,MILO工作在3.6~4.4 GHz频率范围,扼流片可以阻止微波功率向脉冲功率源泄漏,这有利于提高器件微波输出的功率;4.5~4.9GHz频段为慢波结构的阻带,微波在该频段截止。计算了C波段MILO开放腔的谐振频率,当模式分别为3π/8,π/2,5π/8,3π/4时,其谐振频率分别为3.18,3.76,4.00,4.11 GHz;并通过实验测出了开放腔的谐振频率,其相应的值分别为3.80,3.94,4.08.4.18 GHz, Q分别为194,143,231,468。数值计算的谐振频率与实验测出的频率基本一致。  相似文献   

8.
共轴环光子晶体的缺陷微腔特性   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 采用数值计算方法,模拟了共轴环光子晶体缺陷微腔的谐振模式场分布,计算了此微腔的品质因数和功率损耗,并分析其几何参数对谐振特性的影响。以此缺陷微腔为基础构建周期性慢波系统,讨论了该系统的色散特性。结果表明,微腔中能够存在单一的谐振模式,微腔的纵向长度和介质环介电常数对谐振特性影响较大。所构建的慢波系统有较宽的慢波频域,且慢波比曲线较为平坦。增大电子注开孔半径和减小周期长度对于提高工作频率及增加带宽较为有效。  相似文献   

9.
 通过数值模拟,给出了一种求解矩形波纹过模周期慢波结构TM0n模的色散关系的简便方法;研究了周期慢波系统平均半径、波纹周期、波纹幅度等结构参数对本征模式色散特性的影响;讨论了周期慢波系统中表面波与体积波的存在条件;分析了过模周期慢波系统仍能工作在单模状态下的原因。结果表明,过模周期慢波系统中,当结构参数满足一定条件,且与束电压、束半径匹配,使电子束与TM01模同步点位于π模附近,此时TM01模的总场是表面波,在两种选模机制作用下系统可实现TM01单模工作。  相似文献   

10.
傅涛  杨梓强  欧阳征标 《物理学报》2015,64(17):174205-174205
等离子体填充慢波器件为高效率、高功率真空电子微波源的发展提供了新的途径, 但其仿真和理论都具有一定的难度. 本文将通过轮辐天线加载激励信号的方法引入到等离子体填充金属光子晶体慢波结构(SWS)的色散特性仿真分析中, 研究了慢波结构参数和等离子体密度对等离子体填充慢波结构色散特性的影响. 结果表明, 无等离子体填充时, 通过轮辐天线加载激励信号方式得到的色散特性与其他方法差别不大; 与已有结果对比表明, 该方法适用于等离子体填充慢波结构的分析. 为了减小轮辐天线对腔体谐振频率的影响, 需要适当减薄轮辐天线的厚度, 并尽可能缩短其与反射面之间的距离. 天线的厚度越大越能激励慢波场, 越小谐振模式越容易被激励; 慢波结构周期膜片外半径和厚度对色散特性影响不大, 周期长度和膜片内半径对色散特性影响较大; 频率和相速色散曲线随等离子体密度上升而整体向高频区移动; 等离子体填充对低频模点的影响要大于对高频模点的影响; 对于慢波器件, 需要选择高频模点工作模式, 以减少腔的尺寸并降低电子注的初速度.  相似文献   

11.
A novel, highly accurate numerical synthetic technique for determining the complete dispersive characteristics of electromagnetic modes in a spatially periodic structure is presented. The numerical method based on the coupling of the finite difference method in time domain with the discrete fourier transform is applied to calculate the eigenfrequencies and eigenfield distribution of a resonant cavity which is an appropriately shorted periodic slow wave circuit of N periods at both ends. The analytical synthetic technique, which is based on the intrinsic characteristic of spatially periodic structure, is used to derive the complete dispersion relation using the numerically measured resonances. The method was successfully applied for the case of TMon modes in a coaxial corrugated waveguide and is applicable to slow wave structures of arbitrary geometry.  相似文献   

12.
1维介质光栅近场及其衍射的FDTD分析   总被引:3,自引:3,他引:0       下载免费PDF全文
 应用FDTD方法计算了单色平面波斜入射时1维介质光栅的近场,进而求出介质光栅的衍射效率。借助于周期边界条件,整个计算区域为周期结构的一个单元。考虑入射波在两种介质界面上会产生反射和透射,故在总场边界上引入入射波、反射波和透射波。给出了光栅单元截面为矩形和梯形的算例。该方法可用于斜入射情形下具有复杂结构和任意单元截面的介质栅近场及其衍射特性分析。  相似文献   

13.
We present an analytical study of wave spectra of electro-kinetic waves propagating through semiconductor plasma, whose main constituents are drifting electrons, holes and non-drifting negatively charged colloids. By employing the hydrodynamical model of multi-component plasma, a compact dispersion relation for the same is derived. This dispersion relation is used to study slow electro-kinetic wave phenomena and resultant instability numerically. We find some important modifications in the wave spectra of the slow electro-kinetic branch. It is found that the drift velocities of electrons and holes are responsible for converting two aperiodic modes into periodic ones. The applied dc electric field increases the phase velocities of contra-propagating modes. The amplification coefficients of propagating modes can be optimized by tuning the amplitude of applied electric field and wave number. It is hoped that the results of this investigation should be useful in understanding the wave spectra of slow electro-kinetic waves in ion-implanted semiconductor plasma subjected to a dc electric field along the direction of wave propagation.  相似文献   

14.
非线性波动方程的Jacobi椭圆函数包络周期解   总被引:73,自引:4,他引:69       下载免费PDF全文
应用Jacobi椭圆函数展开法求得了一类非线性波方程的包络周期解,而且用这种方法得到的周期解在一定条件下可以退化为包络冲击波解或包络孤立波解 关键词: Jacobi椭圆函数 非线性方程 包络周期解 包络孤立波解  相似文献   

15.
朱加民  郑春龙  马正义 《中国物理》2004,13(12):2008-2012
A general mapping deformation method is applied to a generalized variable coefficient KdV equation. Many new types of exact solutions, including solitary wave solutions, periodic wave solutions, Jacobian and Weierstrass doubly periodic wave solutions and other exact excitations are obtained by the use of a simple algebraic transformation relation between the generalized variable coefficient KdV equation and a generalized cubic nonlinear Klein-Gordon equation.  相似文献   

16.
一类非线性方程的新周期解   总被引:73,自引:8,他引:73       下载免费PDF全文
把Jacobi椭圆函数展开法扩展到Jacobi椭圆余弦函数和第三类Jacobi椭圆函数的有限展开法,并给出了一类非线性波动方程的新周期解,并且应用这种方法得到的周期解也可以退化为冲击波解或孤波解. 关键词: Jacobi椭圆函数 非线性方程 周期解 孤波解  相似文献   

17.
Solving Nonlinear Wave Equations by Elliptic Equation   总被引:5,自引:0,他引:5  
The elliptic equation is taken as a transformation and applied to solve nonlinear wave equations. It is shown that this method is more powerful to give more kinds of solutions, such as rational solutions, solitary wave solutions,periodic wave solutions and so on, so it can be taken as a generalized method.  相似文献   

18.
In this paper, the frequency selective reflection characteristics of dielectric periodic structures for the oblique incidence of a plane wave are analyzed by a method which combines the multimode network theory with the rigorous mode matching method. The variations of the total reflection characteristics with the geometric dimensions of the dielectric periodic structures are systematically investigated to develop useful guidelines for the design of the dielectric frequency selective surface. Moreover, the relationship between the related wave phenomenon and the dispersion characteristics of multilayer plane dielectric structure is explained with the theory of plane dielectric waveguide.  相似文献   

19.
A general mapping deformation method is presented and applied to a (2+1)-dimensional Boussinesq system. Many new types of explicit and exact travelling wave solutions, which contain solitary wave solutions, periodic wave solutions, Jacobian and Weierstrass doubly periodic wave solutions, and other exact excitations like polynomial solutions, exponential solutions, and rational solutions, etc., are obtained by a simple algebraic transformation relation between the (2+1)-dimensional Boussinesq equation and a generalized cubic nonlinear Klein-Gordon equation.  相似文献   

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