毫米波返波管用梳形慢波结构特性的计算

梳形线慢波系统与其他慢波系统相比,尺寸较大,易于加工,散热性好,很适宜用作毫米波返波管的慢波结构。由场匹配法得到的梳形线基波色散特性是超越方程,利用计算机求解这一方程,得到了梳形线的返波色散特性和耦合阻抗,并讨论了梳形线的尺寸对色散和耦合阻抗的影响,为设计梳形线毫米波返波管提供了理论依据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

圆柱形微带,耦合线的色散特性分析

本文利用一种全波分析方法－－柱面坐标中的二维时域有限差分法，数值模拟了圆柱形均匀微带线和耦合线的色散特性。讨论了柱面坐标二维时域有限差分（ＦＤ－ＦＤ）法的基本理论和处理方法，并给出不同带宽的圆柱形微线和不同耦合宽度与耦合间隙的圆柱形合线的色散特性。这些结果对微波与毫米波集成电路过渡区的设计是有价值的。     

槽波导色散特性的模匹配法分析

槽波导是一种很有前途的毫米波传输结构。本文用模匹配法分析了单槽波导和非对称双漕波导的色散特性,给出了n阶近似的色散方程的一般公式,据此编制了求解单槽波导和非对称双槽波导色散特性的通用程序,利用该程序对若干单槽和非对称双槽波导色散特性进行了计算,并与已有的数据进行了比较,获得了十分一致的结果,从而证实了所给公式和程序的正确性和可靠性。     

任意槽形矩形慢波结构高频特性分析

矩形慢波结构及其变态具有易于微加工、横向尺寸大、散热好等优点,是一种有潜力工作于毫米波段或亚毫米波段的高频系统.文中利用场匹配的方法推导出了任意槽形状开放式矩形波导慢波结构的统一色散方程,并利用数值计算方法分析了几种特殊槽形状加载慢波结构的色散特性及耦合阻抗,得到三角形结构色散和耦合阻抗均最弱,而倒梯形结构色散最强,耦合阻抗最大.     

用MAFIA软件计算改进的梳型慢波线的色散特性

利用ＭＡＦＩＡ软件对改进的梳型慢波线的色散进行了计算,其周期的变化对色散的影响与休斯耦合腔进行了比较。计算结果是改进的梳型慢波线的色散是－１次空间谐波为前向波,比休斯耦合腔有较宽的工作带宽,其周期的变化对需要的工作区段的色散影响比休斯耦合腔要小。对于毫米波行波管,改进的梳型慢波线满足低工作电压时所要的色散特性更容易得到。     

螺旋带径向厚度对色散和耦合阻抗的影响

该文将有限厚度的实际螺旋带等效为存在无限薄螺旋带的等厚真空层,从场分析和软件模拟两个方面研究了等效慢波结构的色散特性和耦合阻抗.将理论计算、软件模拟和实验测试结果进行了比较,结果表明,用真空层等效有限厚度的实际螺旋带时,将无限薄螺旋带置于等厚真空层的中央,其螺旋慢波结构的色散特性和耦合阻抗的理论计算、软件模拟和实验测试结果三者取得了很好的一致.     

螺旋线慢波结构变节距段阻抗和耦合函数变化规律的研究

当采用相位聚焦技术提高行波管的互作用效率时,应求解考虑阻抗和耦合函数变化的非线性方程组。本文从自由螺旋导面的耦合阻抗公式出发,考虑了变节距段的螺旋带、介质及金属屏蔽筒的影响,得出了实际螺旋线慢波结构变节距段的阻抗和耦合函数的变化规律,并用实验验证了此规律,取得了较好的一致性。本文还列出了Rowe和Cutler提出的结果,并进行了比较。     

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.     

基于场分量匹配法的毫米波波导-同轴过渡

基于场分量匹配法研制了毫米波波导-同轴过渡。采用了四级阶梯阻抗变换结构改善转换的阻抗匹配,增加工作带宽,降低回波损耗;并且利用从波导短路面插入同轴探针来实现波导到同轴转换,以达到低插损、宽带宽等目的。最后利用CST仿真软件进行仿真分析和优化设计,并根据仿真设计结果制作出产品,产品测试结果与仿真设计值相符。     

阶梯加载矩形波导栅慢波系统的研究

提出了一种新型的毫米波行波管慢波结构———阶梯加载矩形波导栅慢波系统.考虑槽区内场的高次项,利用各阶梯相邻面的阶跃条件以及互作用区和加载区的场匹配条件,获得了该结构的色散方程,并导出耦合阻抗.讨论了主模在其中的传播情况,并分析了系统结构参数变化对慢波电路高频特性的影响.数值计算表明加载阶梯的尺寸对此结构内波的传播特性有很大影响,可以根据不同的要求来选取具体设计参数.该结果为进一步研究和设计此类行波管高频系统提供了理论基础.     

宽带行波管螺旋线慢波结构耦合阻抗的计算

金属翼片加载螺旋线电路是多倍频程行波管中广泛应用的慢波结构。本文对这种宽频带慢波结构的重要参量──耦合用抗进行了计算，在很宽的频率范围内，理论计算结果与发表的实验值相当吻合。     

毫米波微带线色散特性研究的边界元法

本文采用边界元法对微线进行了混合模分析，该方法具有结果精确，计算量小，处理灵活等特点，它可用于各种形式微带线的研究，也可处理任意横截面形状及多种介质。