螺旋带色散特性和耦合阻抗的精确计算

应用一种改进的计算螺旋带色散和耦合阻抗的方法,对面电流密度进行Chebyshev多项式展开后,去除了螺旋带上的面电流密度假设。在介质的高阶径向分层时为了避免高阶矩阵的求逆运算,采用转移矩阵和连接矩阵处理边界的场匹配。编写可径向任意分层的普适性程序,计算了螺旋线行波管的一些典型结构。研究表明：该理论的计算结果与实验结果有很好的一致;谐波次数以及面电流Chebyshev展开的项数完全可以依据结果的收敛性进行选取;分层的数目主要与结构的径向规则程度有关,径向越不规则,所要求的分层数目越多。     

螺距对螺旋慢波系统色散和耦合阻抗的影响

螺距是慢波系统的一个重要参数,直接影响螺旋慢波系统的色散特性和耦合阻抗.严格求解螺距对慢波系统色散和耦合阻抗的影响是不方便的,而通过计算机模拟可以方便快速地研究螺距对慢波系统色散和耦合阻抗的影响.模拟结果表明,对于工程项目当螺距变化小于4%时,螺距对色散和耦合阻抗的影响是很小的.     

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%。     

一种新型圆弧形螺旋槽慢波结构的色散特性

本文提出了一种新型的大功率行波管慢波结构－圆弧形螺旋槽系统;采用近似的场论方法,得到了该结构的色散方程;讨论了主模在其中的传播情况和系统结构参数变化对色散特性的影响。     

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.     

曲折矩形槽波导慢波系统的高频特性

对曲折矩形槽波导新型慢波系统的高频特性进行了研究，通过理论分析和数值计算，得到了它的色散曲线和耦合阻抗，并分析了结构参数变化时对色散特性和耦合阻抗的影响。曲折矩形槽波导结合了曲折波导散热能力强、色散特性好、容易加工和矩形槽波导单模工作、低损耗、大尺寸等优点，因此这种新型的慢波系统有可能在毫米波及亚毫米波段的行波管中具有较好的发展前景。     

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。     

脊加载同轴径向线慢波结构设计

提出脊加载同轴径向线慢波结构,并用高频结构仿真器(HFSS)电磁仿真软件对其色散特性和耦合阻抗进行研究,分析了不同结构参数变化对其高频特性的影响。结果表明:脊加载同轴径向线慢波结构的色散曲线平坦,减小内径和周期长度可以明显降低慢波结构的相速,从而减小工作电压;加载脊的宽度对耦合阻抗的影响明显,随着加载脊宽度的增加,耦合阻抗得到提高,相速减小;加载脊的长度对结构的色散特性和耦合阻抗影响不明显;这种脊加载方式有利于增加慢波结构的耦合阻抗,提高行波管的增益和效率。脊加载同轴径向线慢波结构是一种全金属结构,工作频带宽,散热性能好,在毫米波波段的行波管中有较好的应用前景。     

用于行波管螺旋慢波组件的挤压新方法

在螺旋慢波结构行波管制作中，螺旋慢波组件冷挤压是其中工序之一。本文提出了一种用于行波管螺旋慢波组件的挤压新方法并自制了相应的冷挤压设备样机。该设备可以用于以弹压法制作行波管的螺旋慢波结构，能够满足行波管的工艺要求，所制作慢波组件在一致性上有所提高。     

螺旋线行波管慢波系统的综合热分析法

该文提出了一种研究螺旋线行波管慢波系统散热性能的综合分析方法。该方法以一定的预备实验为前提条件,利用理论公式推算出接触处的界面热阻率,使用仿真软件进行精确的模拟研究。该方法可以准确的反映慢波系统的散热性能,可以降低实验成本,节约材料,节省实验时间。通过对采用氧化铍夹持杆、氮化硼夹持杆和镀铜螺旋线的慢波组件的研究,验证了该方法的一致性和可行性。     

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。     

Analysis of Helix Slow Wave Structure for High Efficiency Space TWT

This paper describes the analysis of helix slow-wave structure (SWS) for a high efficiency space traveling wave tube that is carried out using Ansoft HFSS and CST microwave studio, which is a 3D electromagnetic field simulators. Two approaches of simulating the dispersion and impedance characteristics of the helix slow wave structure have been discussed and compared with measured results. The dispersion characteristic gives the information about axial propagation constant (Beta). Which in turn yields the phase velocity at a particular frequency. The dispersion and impedance characteristics can be used in finding the pertinent design parameters of the helix slow-wave structure. Therefore a new trend has been initiated at CEERI to use Ansoft HFSS code to analysis of the helix slow wave structure in its real environment. The analysis of the helix SWS for Ku-band 140W space TWT has been carried out and compared with experimental results, and found is close agreement.     

带状螺旋慢波结构耦合阻抗的研究

本文运用螺旋坐标系计算了带状螺旋慢波线结构的耦合阻抗,本文给出了螺肇带缝隙内的电磁场解,因而明确地计算了螺旋带缝隙内的传输功率,分析这一部分功率对耦合阻抗的影响,结果发现螺肇带缝隙传输功率对耦合阻抗的影响较大,包括这一部分功率后,理论与实验符合得很好。     

Study on rectangular waveguide grating Slow-Wave Structure with cosine-shaped grooves

This paper focuses on a new rectangular waveguide grating Slow-Wave Structure （SWS） with cosine-shaped grooves and studies the propagation characteristics of the wave in the SWS. By using the approximate field-matching conditions, the dispersion equation and the coupling impedance of this circuit are obtained. The dispersion curves and coupling impedances of the fundamental wave are calculated and the influences of the various geometrical dimensions are discussed. The results show that the bandwidth of the cosine-shaped groove SWS is much wider than that of rectangular-shaped groove one. And reducing the groove width can broaden the frequency-band and decrease the phase-velocity, while increment of the groove-depth can also decrease phase-velocity. For above cases, the coupling impedance is more than 16Ω. The present analysis will be helpful on further study and design of the RF systems used in millimeter wave Traveling Wave Tube （TWT）.     

THz返波管圆波导梳状慢波结构的研究

该文利用三维电磁仿真软件模拟计算了THz圆波导梳状慢波结构的负1次返波的色散和耦合阻抗。结果证实：在430-570GHz频带内,慢波结构内半径为0.175mm,约为中心频率波长的0.292倍;在760-940GHz的频带内,慢波结构内半径为0.1mm,是中心频率处波长的0.392倍。该结构较大的径向尺寸有利于提高电子注通过率。这种结构负1次返波的耦合阻抗较小,基本上小于1 ,很好解释了现有THz返波管的电子效率小于0.01%的事实。     

螺旋线镀膜对慢波组件散热性能影响的研究

该文研究了镀膜螺旋线的使用对慢波组件散热性能的影响。估算了采用镀膜螺旋线后,组件散热能力的改善情况。利用ANSYS软件进行了计算机模拟热分析,分析了螺旋线采用镀铜膜,镀金膜,镀金刚石膜对慢波组件散热性能的影响。最后,对镀铜和镀金螺旋线的慢波组件进行了实验研究。实验结果与理论分析非常一致。