太赫兹液晶反射阵列移相单元的设计与分析

为了满足高增益天线大的移相度和可工作在太赫兹频段,设计了一种基于液晶的双偶极子反射移相单元结构。采用液晶的等效介电常数模型,在频率为335~345 GHz频段均产生360o以上的相移,在342 GHz实现最大相移390o。为了减小液晶不均匀性对相移产生的影响,建立了单元的精确模型,该模型在频率范围为330~338 GHz时均产生了250o以上的相移,在336 GHz实现最大相移285o。与均匀液晶等效介电常数模型相比,产生最大相移的频率点发生了变化,并且产生了最大为105o的移相差值,这在相控反射阵列天线的设计中是不可忽略的。     

等效电路法计算耦合腔慢波结构特性

耦合腔慢波结构的等效电路模型是实际情况的一种近似,冷测计算结果存在一定误差,特别是在整个冷测带宽内精度不能保持一致。为提高计算精度,通过对等效电路参数的分析,引入参数对间隙电容和耦合槽谐振频率计算公式进行了修正。利用修正的模型模拟了10 GHz~16 GHz的单槽和双槽耦合腔慢波结构,分析了修正参数对计算精度的影响,提出了不同修正方案来提高整个冷测带宽内计算精度,与电磁场数值计算结果最大相对误差为1.6%。计算结果表明修正参数可以将工程经验引入设计开发中,有效地提高等效电路模拟精度,对实际工程设计具有指导意义。     

THz交错波导慢波结构高频损耗研究

利用等效电导率方法对310 GHz的双栅交错波导慢波结构中电磁信号的传输损耗进行了仿真研究,比较了不同导体表面粗糙度和不同谐波造成的高频损耗的影响。仿真结果表明表面粗糙度会使传输信号严重衰减,频率相同的-1和+1次空间谐波传输损耗也有较大差异,传输-1次空间谐波时的导体单位损耗更大,且随表面粗糙度增加,损耗增加速度更快。模拟了不同的粗糙度对慢波结构增益、带宽等工作性能参数的影响,结果显示高频损耗会使增益下降、带宽降低。     

多注PPM聚焦系统中横向磁场的研究

对多注周期永磁(PPM)结构中横向磁场的分布规律进行了研究,模拟分析了耦合槽的存在对不同电子注通道内横向磁场的影响,讨论了多注PPM结构中横向磁场的抑制方法,并对极靴饱和对各电子注通道的影响进行了分析.结果表明,多注PPM结构中通道孔内横向磁场随孔与耦合槽距离的减小而增大,而极靴饱和对通道孔的影响程度与孔和耦合槽的距离成正比.同单注PPM结构相比,增大多注PPM结构中铁制加载头半径对横向场抑制最为明显.     

耦合腔行波管PPM聚焦系统横向磁场分析

借助三维静磁场分析软件,模拟仿真了两种非旋转对称PPM聚焦系统的内部磁场：极靴耦合槽分别呈180°和0°排列。根据仿真结果分析了阿良莫夫斯基关于PPM聚焦系统磁场实验中的横向磁场成因;总结了铁制加载头对PPM聚焦系统横向磁场的改善效果以及对磁饱和的影响。最后归纳出横向磁场的3种成因,分别阐述了铁制加载头对其影响;给出了...     

一种新型螺旋带慢波结构行波管的研究

随着电子设备对螺旋带行波管功率的需求，设计大功率螺旋带行波管越来越重要。本文介绍了一种新型螺旋带慢波结构——变内径螺旋带慢波结构，给出了软件模拟实例，并对于这种结构行波管的稳定性作了分析，证明了变内径慢波结构用来设计千瓦级大功率行波管的可行性。     

太赫兹双通道行波管高频系统

设计了一个基于交错双光栅的双路并联慢波结构,该结构采用两注电子及均匀恒磁场聚焦系统,具有平面二维结构。对该慢波结构的色散等冷测特性进行了详细研究,采用功分器和传输变换结构构成高频互作用电路,输出口为WR-2.8标准波导口,在305 GHz~335 GHz获得较好的传输特性,反射系数S11＜?15 dB,传输系数S21＞?4.4 dB。利用三维粒子模拟计算的方法,分析比较了单路及双路行波管放大特性。在电流密度53.57 A/cm2情况下增益达到14.586 dB,是一种极具发展潜力的太赫兹器件。     

多注毫米波行波管高频特性及波注互作用模拟

建立了多注毫米波行波管慢波结构,并对其色散特性和耦合阻抗特性进行了模拟与分析,建立43个慢波周期的互作用结构。通过PIC粒子模拟分析电子互作用情况,得到了以下结论:该行波管的工作频率在32.4～34 GHz,输入功率为10 mW时,最高输出功率可达到121 W,增益达40.8 dB。     

多注行波管PPM聚焦磁场设计方法研究

对多注行波管周期永磁(PPM)聚焦结构中横向磁场的分布规律进行了研究,模拟分析了多注PPM聚焦系统中横向场的旋转对称特性,并对该系统中的电子流通率进行了分析.结果表明,单注PPM结构设计中普遍采用的横向磁场设计原则不适用于多注PPM聚焦结构,因为后者磁场的非旋转对称现象将随着电子通道内径向位置的增大而增强.本文针对多注PPM聚焦系统中横向磁场分布特点,提出了一种多注PPM聚焦磁场设计的一般性方法,首次将对磁场旋转对称性的判断纳入多注PPM磁场设计中.测试结果证明该方法对多注PPM聚焦磁场的设计提供了较好的指导作用.