Theory of electromagnetic wave propagation in a plasma-filled corrugate waveguide immersed in a finite magnetized field

The linear theory of electromagnetic radiation from a high-power backward-wave-oscillator (BWO), travelling-wave-tube (TWT) with plasma-filled, sinusoidally corrugate waveguide driven by an intense relativistic electron beam (IREB) has been derived and analysed numerically. A general dispersion relation is presented for analysing a plasmafilled corrugate waveguide immersed in magnetized plasma in this paper. It is shown that the linear theory developed here is in good agreement with the previous work.     

同轴绞线柔索的应力解析

对同轴绞线柔索受力变形提出两个基本假设，即横截面保持平面和组成柔索的绞线为螺旋线其形状保持不变．据此建立了求解各层绞线所受的纵向力，以及各层之间挤压力的控制方程．导出应力的计算方法，揭示同轴绞线柔索张拉时的应力分布规律．     

W波段螺旋波纹波导回旋行波管注波互作用的非线性分析

回旋行波管是下一代高分辨率成像雷达、高速率远程通信等电子系统首选的高功率电磁波辐射源,在国防安全方面具有重要的战略意义,研究发现,螺旋波纹波导回旋行波管具有较大的带宽,较高的电子效率及稳定性,本文从有源麦克斯韦方程组出发,系统地推导了螺旋波纹波导的色散方程及非线性注波互作用理论,数值计算结果与已有的实验报道基本相符,在此基础上,设计了W波段螺旋波纹回旋行波管,工作电压为80kV,工作电流为5A,中心频率为95GHz,3dB带宽约4.5%,饱和增益为52dB,最大输出功率为142kW,电子效率达20%—35%.最后,本文计算了电流、电压及输入功率的改变对W波段螺旋波纹波导回旋行波管输出性能的影响。     

螺旋坐标系下考虑厚度的螺旋线行波管小信号研究(英文)

采用螺旋坐标系对有限厚度的螺旋带行波管进行了注波互作用的线性理论分析,利用自洽场理论得出了此结构中引入电子注后的"热"色散方程,数值计算了其小信号增益,分析了电子注参数和螺旋线厚度对于螺旋线慢波系统的色散特性的影响。结果表明:螺旋线厚度的增加,行波管的小信号增益也会增加,且带宽也略有增加。该结论为高增益宽频带的螺旋线行波管放大器的设计提供了理论基础。     

345 GHz折叠波导行波管中电磁传输损耗的分析计算

利用电导率等效方法对345GHz折叠波导行波管中的电磁信号的传输损耗进行了仿真研究,考察了流通管孔径、加工粗糙度等对冷腔传输损耗的影响。结果表明,流通管孔径较大或加工粗糙度较大都会导致电磁信号传输严重衰减。模拟分析了热腔中电磁信号衰减对慢波结构净增益、带宽、最佳周期数等器件特征参数的影响,结果显示,电磁信号衰减会使得增益下降和带宽降低。     

有限电导率模块在THz折叠波导行波管模拟中的验证和确认

采用与同类商业软件比对的方法,在THz折叠波导行波管算例中对自编NEPTUNE3D程序的有限电导率模块进行有效验证和确认,包括冷腔损耗与计及损耗的热腔增益。比对结果表明:冷腔损耗计算相对误差在3%~4%左右,计及损耗的热腔最佳增益相对误差及最佳工作电压漂移相对误差均在2%左右。通过不同软件、冷腔损耗与热腔增益的比对,验证了有限电导率模块正确性和可靠性。此外,还对加工因素导致结构参数变化对冷腔损耗特性影响,做了规律性讨论。     

具有螺旋内筒和螺旋外筒的Blumlein线

提出了具有螺旋内筒和外筒的同轴Blumlein线的结构。采用横电磁波传输理论分析脉冲形成过程,该结构具有传统Blumlein线内外线独立传输的典型特征,给出了特征阻抗、慢波系数等参数的表达式;原理实验输出脉冲顶部平坦,顶宽占半宽的80%,输出辐值和半脉宽与理论计算基本一致,验证了该结构产生长脉冲的可行性;指出了该结构容易受周围环境导体的影响,外部环境导体距离越远对脉冲输出的影响越小,在螺旋外筒底部与接地导体平板之间填充铁氧体磁芯,可把两者距离从500mm缩减至100mm。     

Sound field of an electromagnetic acoustic transducer

The characteristic of radiated sound field excitated within a non-ferromagnetic aluminum by an electromagnetic acoustic transducer consisting of circle-spiral coil and vertical bias magnetic field is studied.This article presents an improved force source model according to the principle of electromagnetic induction.Then the analytic displacement solution of sound field produced by that force source model is deduced.The tangential and normal directivities of shear and longitudinal sounds are calculated numerically and compared with experimental results.Experimental results conform well to the theoretical prediction,which not only shows that the electromagnetic acoustic transducer of this conformation has a good directivity of vertical shear-wave radiation,but also confirms the given force source model is effective to describe the actual physical behavior of the probe.Theoretical and experimental study lays a foundation for optimization design and engineering application of the electromagnetic acoustic probe.     

毫米波行波管电子光学系统的设计

 利用基于虚边界元法的VBGUN程序和基于边界元法的MOM程序，对一折叠波导毫米波行波管的电子光学系统进行了设计。设计过程中使用计算相关性系数的方法调节参数，通过计算敏感性系数以考察加工误差带来的影响。设计过程显示：低导流系数、小束腰、高压缩比的毫米波电子枪的层流性与电极尺寸相关性很大，易受到加工误差的影响；聚束系统的设计难点在于轴上峰值磁感应强度要受到漂移管半径的限制，这一点可以通过提高工作电压和降低电流来平衡，因此它的设计必须与慢波结构的设计同时进行。     

空间圆柱螺旋线的NURBS表示

O．引言用B样条方法或B6zier方法来表示自由曲线、曲面，是在CAD／CAM技术中广泛使用的数学手段．但是由于它们都不能精确地表示除抛物线或抛物面以外的圆锥曲线与初等二次曲面，因此近年来，另一种形式的参数样条-一参数有理多项式方法占据了主导地位．非均匀有理B样条（简称NURBS）已被国际标准组织（ISO）于1991年正式颁布为关于工业产品几何定义的STEP国际标准，将其作为定义产品形状的唯一数学方法．越来越多的CAD系统采用NURBS曲线与曲面来建立图形库，研究各种曲线与曲面的NURBS表示无疑是很有意义的．在描述圆锥曲线…