螺旋雙梳齒加載圓波導慢波結構的注-波互作用研究.pdf

1、電子在有限的軸向聚焦磁場中運動時，以電子束本身為載體，存在著除了人們熟知的兩種縱向波，即快空間電荷波和慢空間電荷波以外；還存在四種橫向波，即快回旋波、慢回旋波、快同步波和慢同步波?？臻g電荷波理論已經廣泛應用于許多微波毫米波器件中，如行波管、速調管以及部分正交場器件，這些器件都是利用慢空間電荷波來與高頻電磁場進行相互作用實現(xiàn)能量交換。而快空間電荷波則可用于低噪聲參量放大器的設計。但是由于空間電荷效應的影響，這些器件都具有很強的非線性特性。

2、相比之下，對橫向波的研究進展則較為緩慢，但是近些年來由于該類器件具有一些獨有的優(yōu)良特性而又開始受到關注，其中一個分支-圓極化行波管因為具有高效率和電子易收集等優(yōu)點，現(xiàn)在對它的研究已經逐漸形成了微波真空電子器件的一個重要方向。圓極化行波管是利用電子束中的慢同步波和圓極化波進行注-波互作用的一類行波管，本文主要對其慢波結構中的注-波互作用情況進行粒子模擬研究。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 1.首先在總結前人關于圓極化

3、行波管的工作的基礎上，分析了圓極化行波管互作用需要的場結構和單電子在圓極化場作用下的運動情況，并使用MATLAB軟件得出了軌跡圖。
　　 2.使用HFSS三維電磁仿真軟件對模型進行了色散的仿真計算。
　　 3.使用MAGIC粒子仿真程序對慢波結構的注-波互作用進行模擬。主要包括兩種結構的模擬，分別是雙螺旋切片式扇形梳齒慢波結構和雙螺旋脊加載扇形梳齒慢波結構。作為探索性的研究，得到了大量能說明圓極化行波管注-波互作用機理的