无隔模带磁控管谐振系统的理论分析与仿真

为了提高磁控管稳定性,需要研究各耦合因素对磁控管谐振频率及模式分隔度的影响。该文采用等效电路的方法,给出了无隔模带磁控管在电容、电感耦合下的谐振频率及模式分隔度的表达式,并分析谐振频率随模数的变化趋势及电感、电容耦合强弱对模式分隔度的影响。采用CST-MWS软件对不同阴极半径及顶盖高度的谐振系统的谐振频率进行仿真,并将仿真结果与理论结果进行对比。理论分析与计算机仿真表明,对于无隔模带磁控管谐振系统,电容耦合使谐振频率随模数的增大而增大,电感耦合使谐振频率随模数的增大而减小;两者分别通过增大和降低模频率从而增大模式分隔度,两者共同作用时模谱图取决于占主导地位的耦合因素。     

基于CHIPIC软件的旭日型可调谐相对论磁控管的研究

理论推导了相对论磁控管中电子与高频场的互作用机理,采用CST软件研究冷腔状态下磁控管的π模频率,采用CHIPIC软件对磁控管进行三维粒子模拟研究,对比了10腔旭日型可调谐相对论磁控管冷热腔仿真及实验结果,验证了CHIPIC软件模拟此类器件的正确性。研究结果表明,仿真结果与实验数据基本一致,频谱比较纯,输出比较稳定,为以后拓展旭日型可调谐相对论磁控管的调谐带宽奠定了基础。     

色散对法布里-珀罗干涉仪纵模间隔的影响

为了分析材料色散对法布里-珀罗干涉仪透射特性的影响,采用洛伦兹振子模型计算了法布里-珀罗干涉仪的透射谱,研究了色散强度、衰减系数和谐振频率对纵模间隔的影响。结果表明,高、低频段的纵模间隔随色散强度的增大而减小,随衰减系数的增大而增大;对于谐振频率附近的纵模,纵模间隔随着色散强度的增大先增大后减小;色散强度很小时,纵模间隔随衰减系数的增大而减小,随谐振频率的增大先增大后减小;当色散强度较大时,纵模间隔随衰减系数的增大先增大后减小,随谐振频率的增大而减小。这一结果对激光器的设计和研究有一定的帮助。     

W波段脉冲磁控管高频系统设计和研究

分析了W波段普通磁控管受限的原因,提出了π/2模空间谐波磁控管的设计思路,并对π/2谐振系统进行了理论分析,设计了一种W波段π/2模谐振系统,并对谐振系统进行了仿真分析。     

识别同轴磁控管各种模式的场分析

本文对同轴磁控管电磁系统进行了分析。分析时把系统看作是几个径向波导的组合,这些径向波导从阴极通过阳极叶片和内腔壁上的隙缝伸展到同轴外腔。得到了以隙缝为参考端的导纳(对于任意频率)。此导纳服从福斯特(Foster)电抗定理,它的零点揭示了系统的谐振特性。电纳随频率变化的速率揭示了系统的储能,并使我们能够计算它的R_(sh)/Q值。除了这些谐振腔的谐振以外,还有外腔和叶片系统组成的折迭线所产生的谐振。谐振时,线长等于半波长的整数倍,主π模对应于两个半波长,而另一个π模则出现在较低的频率(对应于一个半波长)和较高的频率上(对应于三个或三个以上的半波长。) 分析结果和VMS-1178同轴磁控管的测量值作了比较,各种观测到的振荡确实为理论所证实。     

宽带相对论速调管放大器输出腔模拟设计

为了展宽相对论速调管放大器的输出段带宽,设计了一种用于S 波段、10%带宽、相对论速调管放大器输出腔 结构。该结构采用重叠模双间隙腔,该腔有两个工作模式（0 模和π 模）。采用三维程序模拟分析发现：两个腔间的圆盘 半径增大时,0 模的谐频率几乎不变,π 模的谐振频率升高即模式间隔增大;当间隙长度增大时,模式间隔减小;当输出 耦合孔的角度在一定范围内由小变大时,模式间隔增大;输出腔半径增大时, 模式间隔减小。本文通过调节以上腔体尺寸 使两个工作模式的频率部分重合增加了输出腔的工作带宽。在束压850kV、束流7.6kA、基波调制深度为90%时、调制微 波频率为2.85GHz 时,采用三维PIC 程序模拟得到2GW 的输出微波功率,3dB 相对带宽约10%。     

大空气孔微结构光纤光栅反射谱分析

采用有限元方法和耦合模理论,分析了圆型大空气孔微结构光纤Bragg光栅的光谱特性,并进行了数值计算.结果表明,随纤芯半径的增大,此类光纤光栅纤芯模式和包层模式的谐振蜂向长波长方向漂移.随包层空气孔半径的增大,包层谐振峰向长波方向漂移,并逐渐趋于稳定值.随包层空气孔中填充材料折射率的增大,纤芯模式谐振峰中心波长不变,而第...     

二维光子晶体波导微腔传输特性的研究

用时域有限差分(FDTD)法和快速傅里叶变换(FFT)方法计算了二维正方格子光子晶体的点缺陷的谐振频率,研究了点缺陷的半径和背景材料折射率的变化对谐振频率的影响.研究结果表明,谐振归一化频率随点缺陷的半径或背景材料折射率增大而减小,当点缺陷半径增大到0.45r时,谐振中心归一化频率为0.336,波导微腔传输系数最大为9...     

微流控低通二阶滤波器的特性研究

微流控滤波器对于交变流路选频,获得特定频率或稳定的交流流体输出具有重要作用。利用微流控等效电路理论设计了一个π型微流控二阶低通滤波器。该微流控滤波器由三段矩形微流道与两个微腔组成,通过改变微流道的深宽比和微腔的半径,分析了该滤波器的带宽特性。结果表明,随着微通道的深宽比减小,滤波器的截止频率按指数衰减;截止频率随着微腔半径的增加也呈指数下降。验证了微流控等效理论分析结果与流路仿真结果一致。     

W波段空间谐波磁控管π/2模品质因数的计算

谐振腔品质因数是描述磁控管特性的重要参数,本文分别采用线路法和场解法对W波段空间谐波磁控管π/2模品质因数进行计算,并与CST仿真结果进行了对比,验证了两种方法的正确性,这为W波段空间谐波磁控管π/2模品质因数的计算提供了理论依据。