螺旋雙梳齒加載圓波導(dǎo)慢波結(jié)構(gòu)的注-波互作用研究.pdf

1、電子在有限的軸向聚焦磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，以電子束本身為載體，存在著除了人們熟知的兩種縱向波，即快空間電荷波和慢空間電荷波以外；還存在四種橫向波，即快回旋波、慢回旋波、快同步波和慢同步波?？臻g電荷波理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多微波毫米波器件中，如行波管、速調(diào)管以及部分正交場器件，這些器件都是利用慢空間電荷波來與高頻電磁場進(jìn)行相互作用實(shí)現(xiàn)能量交換。而快空間電荷波則可用于低噪聲參量放大器的設(shè)計(jì)。但是由于空間電荷效應(yīng)的影響，這些器件都具有很強(qiáng)的非線性特性。

2、相比之下，對橫向波的研究進(jìn)展則較為緩慢，但是近些年來由于該類器件具有一些獨(dú)有的優(yōu)良特性而又開始受到關(guān)注，其中一個(gè)分支-圓極化行波管因?yàn)榫哂懈咝屎碗娮右资占葍?yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在對它的研究已經(jīng)逐漸形成了微波真空電子器件的一個(gè)重要方向。圓極化行波管是利用電子束中的慢同步波和圓極化波進(jìn)行注-波互作用的一類行波管，本文主要對其慢波結(jié)構(gòu)中的注-波互作用情況進(jìn)行粒子模擬研究。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 1.首先在總結(jié)前人關(guān)于圓極化

3、行波管的工作的基礎(chǔ)上，分析了圓極化行波管互作用需要的場結(jié)構(gòu)和單電子在圓極化場作用下的運(yùn)動(dòng)情況，并使用MATLAB軟件得出了軌跡圖。
　　 2.使用HFSS三維電磁仿真軟件對模型進(jìn)行了色散的仿真計(jì)算。
　　 3.使用MAGIC粒子仿真程序?qū)βńY(jié)構(gòu)的注-波互作用進(jìn)行模擬。主要包括兩種結(jié)構(gòu)的模擬，分別是雙螺旋切片式扇形梳齒慢波結(jié)構(gòu)和雙螺旋脊加載扇形梳齒慢波結(jié)構(gòu)。作為探索性的研究，得到了大量能說明圓極化行波管注-波互作用機(jī)理的