毫米波介質加載梯形慢波結構特性研究.pdf

1、作為電子真空器件，行波管在很多應用中具有獨特優(yōu)越性。眾多科研工作者已經(jīng)在這個領域做了大量堅實的工作，從而建立了相對較為成熟的行波管相關理論。為了提高行波管的性能，往往需要在現(xiàn)有的結構基礎上，深入研究其構造特性，并根據(jù)相關的理論推導、軟件仿真以及試驗等手段，提出改進的結構方案，進一步優(yōu)化設計。
　　本論文對行波管慢波結構的現(xiàn)有科研成果做了相關研究，并在此基礎上提出了介質加載梯線慢波結構。利用CST微波工作室對提出的結構進行仿真時，發(fā)

2、現(xiàn)所提出的介質加載梯形慢波結構在冷腔狀態(tài)下相速較低，更有利于注－波互作用；利用三維粒子模擬軟件對該結構進行熱腔仿真，獲得的增益較高。本論文主要內容如下所述：
　　一、研究了行波管結構特性相關理論，其中最主要討論了行波管的耦合阻抗以及色散特性，同時對線性理論和非線性理論也進行了簡要的介紹。
　　二、對梯形慢波結構進行了冷腔模擬仿真，并根據(jù)仿真結果分析了色散特性隨結構尺寸參數(shù)改變的變化規(guī)律，以及耦合阻抗隨結構尺寸參數(shù)改變的變化特

3、性。
　　三、對介質加載梯形慢波結構進行了冷腔模擬仿真，并根據(jù)仿真結果分析了色散特性隨介質加載寬度和介電常數(shù)改變的變化規(guī)律，以及耦合阻抗隨介質加載寬度和介電常數(shù)改變的變化特性。在此基礎上，對提出的介質加載梯形慢波結構的能量輸入輸出端口進行了研究，給出了合理的端口設計方案。此外，冷腔分析部分還專門針對傳輸參數(shù)和損耗進行了相關仿真研究。
　　四、對介質加載梯形慢波結構進行了熱腔仿真分析。整個慢波結構的增益達到30.6dB，效率達