利用MWS设计螺旋线行波管耦合结构

利用CST MWS仿真软件对螺旋线行波管耦合结构进行设计.首先,利用MWS仿真结果得出同轴线与螺旋线慢波结构连接部分的反射系数;接着,对高频窗进行了设计与优化;最后,计算出整个耦合结构可能产生的最大驻波系数小于2.0.对比理论值与冷测试数据表明,实测值小于理论计算的最大驻波系数.因此,在螺旋线行波管耦合结构的设计过程中,通过对驻波系数最大值的控制,可以满足实际工程的要求.     

利用MAFIA软件模拟耦合腔慢波结构的冷测特性

利用MAFIA软件对休斯结构的耦合腔慢波结构的色散特性和耦合阻抗进行了模拟,同实验数据相比,其计算精度是令人满意的,从而为耦合腔行波管的生产和研发提供了一个便捷而有力的工具.     

螺旋线慢波结构冷特性自动测量系统

介绍了一种用于螺旋线慢波结构模型色散特性和耦合阻抗的自动测量系统,它以非谐振微扰法为理论基础,硬件系统包括矢量网络分析仪、PC机、电移台、机械结构、光学监测装置等,并研制了专用的测量控制和数据处理软件。该系统实现了螺旋线慢波结构测量的自动化控制,人机界面友好,测量进程控制灵活,可以直接给出2～20 GHz频率范围内的色散特性和耦合阻抗的频响曲线。测量对象为行波管研制中所用螺旋线慢波结构的1∶1模型。     

翼片加载螺旋线慢波结构色散和耦合阻抗的测量与模拟

运用非谐振微扰法，利用Aglient8510C矢量网络分析仪对两个不同翼片加载螺旋线慢波结构的色散和耦合阻抗特性进行了测试。运用HFSS软件对实验中两个被测的螺旋线慢波结构进行建模，分别计算了它们的色散和耦合阻抗特性，在模拟中考虑了空间谐波对耦合阻抗的影响。结果表明，模拟与实验的色散和耦合阻抗有较好的一致性。     

螺旋线慢波结构的参数变化对其冷测特性的影响

本文介绍了用MAFIA软件的准周期边界条件计算螺旋线行波管慢波结构的色散和耦合阻抗等冷测特性的方法,并重点对慢波结构中各参数,特别是矩形螺旋线截面的宽度和厚度对其冷测特性的影响进行了分析.这是目前理论上没有解决的难题.分析结果表明,螺旋线的宽度和厚度对其色散影响不大,而对耦合阻抗有一定影响.对耦合阻抗而言,螺旋带宽度和厚度都存在一个最佳值.     

利用CST微波工作室软件改进行波管的性能

计算机辅助设计（CAD）是设计行波管（TWT）的关键一步。本文介绍了利用CST微波工作室软件计算行波管慢波结构的色散和耦合阻抗的原理和方法。并用计算机模拟仿真行波管慢波结构冷特性，结合实际制管，提高了行波管的性能。     

螺旋线慢波结构色散特性与耦合阻抗测量系统误差分析

本文系作者研制的＂螺旋线慢波结构冷特性自动测量系统＂的补充,给出了此类系统测量误差的详细理论分析,并对典型数据进行了计算。结果表明色散特性（相光速比）的测量误差可小于0.5%,基波耦合阻抗的测量误差则可达15%。     

螺旋慢波系统高频特性的计算机仿真

介绍了用德国CST(Computer Simulation Technology)公司提供的微波工作室MWS(Microwave Studio)4．2软件模拟计算螺旋线慢波系统的色散特性和耦合阻抗的理论方法。通过对矩形夹持杆支撑螺旋慢波结构的模拟计算,与测试结果相比色散特性的平均模拟误差为1．5%左右,耦合阻抗的平均误差为0．3％左右;相比于MAFIA仿真,计算精度更高,计算时间更短。     

三维螺旋慢波电路的精确的冷测模拟

利用MAFIA的准周期边界条件对螺旋慢波电路的高频特性进行模拟,发现模拟结果在一定的网格取值范围内作微小变化,在此基础上使得色散曲线趋于数值收敛;并提出利用MAFIA后处理模块直接计算耦合阻抗的方法;将模拟计算结果与实验测试值进行比较,其平均误差范围达到设计要求,为软件模拟的精确计算作了一些有益的研究.     

苜蓿叶形耦合腔慢波结构的模拟和验证

苜蓿叶形耦合腔慢波结构是一种高耦合阻抗的慢波线。由于结构复杂,其数学分析及工程设计都非常困难。该文利用三维电磁计算软件Isfel3d,Mafia,HFSS对这种结构的色散特性、耦合阻抗进行数值模拟,在分析模拟结果的基础上,对这种结构做了初步的优化。结果表明,数值模拟与实验结果有很好的一致性,这对改进这种慢波线的工程设计具有重要意义。     

锥台型光子晶体在太赫兹波段的透射特性

设计一种工作于太赫兹波段的锥台型光子晶体,利用CST软件研究了光子晶体的禁带特性。通过在0.3~1 THz范围内进行模拟仿真得出,锥台型光子晶体存在光子禁带。与普通的圆柱形光子晶体进行了对比,并对不同的参数进行仿真发现:禁带范围会随着参数的改变而整体移动,其中取锥台顶部半径0.05~0.1 mm间隔0.01 mm,发现随着锥台顶部圆的半径的减小,禁带向高频方向移动。取晶格常数0.2~0.3 mm间隔0.05 mm发现随着晶格常数的增大会使禁带向低频方向移动。研究结果为太赫兹光子晶体波导研究提供理论依据。     

一种具有新型分立介质支撑的翼片加载螺旋带慢 波结构的研究

本文研究了一种具有新型分立介质支撑的翼片加载螺旋带慢波系统,该种慢波系统具有较高的功率容量和较宽的带宽.通过用切比雪夫多项式来展开螺旋带上的面电流,用真空层来模拟螺旋带的厚度,用均匀分层介质来等效新型分立介质支撑,考虑到过渡连接金属块的影响,用场论的方法得到了非常实用的色散方程和耦合阻抗的表达式,同时进行了HFSS模拟,发现用场论的方法所得出的结果与用HFSS模拟的结果吻合良好.本文的结果对这种新型慢波结构的设计具有指导意义.     

左手材料电磁散射特性的仿真研究

分别采用电磁场仿真软件CST MWS和CADFEK0仿真计算了不同电尺寸右手材料和左手材料介质球的电磁散射特性,并对电磁散射数值进行分析,同时与Mie理论计算结果相比较,可得出以下结论:无论在仿真电小尺寸还是电大尺寸的目标时,CADFEK0仿真效果部比CST MWS更佳.最后用CADFEKO软件仿真了金属球涂覆右手材料...     

左手媒质的阻抗边界条件

从Maxwell方程出发,研究了平面波入射到空气和左手媒质的分界面上时,界面附近的电磁场,并将电场和磁场的关系表示为阻抗边界条件表达式,然后与右手媒质的阻抗边界条件进行对比,指出其形式上的统一和计算公式的区别。在此基础上,对多层媒质引用传输线法进行分析,并采用其给出的多层媒质的反射系数计算公式,计算了多层媒质内包含左手媒质时的表面反射系数,并对多层媒质包含左手媒质和右手媒质的情形进行了对比,研究了其反射系数幅度和相位的异同。最后将边界条件应用到阻抗半平面的散射场的计算中,探讨了平面波入射到单面涂敷左手媒质的阻抗半平面上时的散射场,并对场的计算公式作了简单分析。     

利用 MWS对速调管谐振腔的计算和优化

利用电磁计算软件MWS对双重入式几何结构的速调管谐振腔进行了设计,并根据谐振频率和特性阻抗对腔体尺寸进行了仿真优化计算,得到了谐振频率f0为3.0007GHz,特性阻抗R/Q为124.506的双重入式谐振腔的结构参数.对腔体尺寸做了敏感性分析,讨论了腔体尺寸变化对腔体电参量的影响,对具体工程设计具有指导意义.     

两种新型微波管慢波结构的高频特性仿真研究

慢波结构是微波管重要的部件．它是电子注与高频场相互作用进行能量交换以实现微波振荡或放大的场所。随着对微波管性能越来越高的要求．微波管慢波结构的效率和性能要求也随之提高。文中首先分析了如何求解微波管慢波结构的高频特性,并在此基础上使用了HFSS以及CSTMWS等软件对两种新型微波管慢波结构（环杆慢波结构、折叠波导慢波结构）的高频特性（色散特性、耦合阻抗）进行了初步的仿真研究,并通过对结果的分析比较了两个结构的特性。     

改进的宏元胞法及其在一维人工周期传输线色散性能提取中的应用

针对传统宏元胞法时效性低通用性弱的缺陷,提出了一种改进的宏元胞法,即将相移常数的多值问题转化为对同一周期结构相位解卷绕起始频点的判定问题,如此可方便地提取出唯一精确的相移常数.由于新方法严格考量了元胞间电磁场的互耦效应,仅需一次仿真或实测便可计算出元胞间存在任意耦合强度的一维人工周期传输线的色散和Bloch阻抗性能.运用新方法提取了经典的非平衡态和平衡态互易非对称微带复合左右手传输线的色散特性,并与传统的本征模式法、解卷绕法和单元胞法的提取结果进行了对比.进一步利用改进宏元胞法和解卷绕法的提取结果分别反演出微带复合左右手传输线的S参数,基于改进宏元胞法解的S参数与全波仿真S参数之间良好的一致性证实了新方法的精确性.     

Research on the Characteristic of the Disk-Loaded Waveguide, Rib-Loaded Disk-Loaded Waveguide and Helix Slow-Wave Structures

The fast development of modern electronic warfare, broadband high power array radar system, high power jammer and microwave directional power weapon imposes high demand on high power microwave resource. With such features as high power, broadband, multi-mode, etc., traveling wave tubes (TWTs) play an important role in the high power microwave amplifiers. Since the slow-wave system is the core of beam-wave interaction in TWTs, the function and performance of it directly determine the capability of the TWTs.     

一种有限厚度翼片加载螺旋线色散特性及耦合阻抗研究

翼片加载螺旋线慢波结构广泛应用于大功率、宽频带行波管中.一般的计算未考虑翼片加载所引起的角向空间谐波,本文考虑空间谐波,建立了有限厚度翼片加载螺旋线慢波结构的模型,推导出实用的色散方程和耦合阻抗表达式.利用导出的方程对实际行波管的螺旋慢波结构进行计算,并与测量结果和简单翼片模型进行了比较.首次通过分析的方法得到加载翼片有最佳中心夹角(θ)存在.