曲折波導行波管互作用研究.pdf

1、行波管是真空電子器件中最常見又必不可少的成員之一，經常被應用于軍事裝備系統(tǒng)中。慢波結構是行波管最核心的部件，慢波結構性能的好壞直接決定了整個行波管的性能。曲折波導慢波結構是一種新型的慢波結構，與傳統(tǒng)的螺旋線結構和耦合腔結構相比，既具有螺旋線慢波結構的寬頻帶特性，又有耦合腔結構功率容量大的特點。目前對曲折波導的非線性互作用研究主要是通過三維粒子模擬來實現(xiàn)的，但是該種方法計算較慢，設計周期長。本文旨在建立快速計算曲折波導慢波結構非線性互作用

2、特性平臺，簡化設計步驟，縮短設計周期。
　　本文以曲折波導互作用研究為課題，研究了等效線路模型，一維非線性互作用，二維非線性互作用等，主要研究內容分為以下三個部分。
　　1.以曲折波導慢波結構為研究對象，詳細介紹了曲折波導等效模型的劃分及如何等效，并得到等效電路的元件值。通過等效線路模型，從傳輸線理論出發(fā)，利用級聯(lián)轉移矩陣的方法，分析了曲折波導慢波結構色散、耦合阻抗、損耗、以及R/Q的值。另外還將等效電路的分析結果和常用的電

3、磁仿真軟件HFSS計算結果進行了比較，從而驗證等效電路的可靠性。
　　2.從拉格朗日分析出發(fā)，得到電子學方程、線路場方程、空間電荷場方程的表達式，建立起了一維非線性互作用理論。在Matlab中采用龍格庫塔方法聯(lián)立求解幾個方程，得到計算曲折波導非線性互作用的一維程序。該程序能粗略估算曲折波導慢波結構的非線性互作用特性。
　　3.為了提高程序計算精度，將耦合腔級聯(lián)模型應用于曲折波導，建立了二維非線性互作用理論，并基于該理論在 M