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基于场匹配法的双排矩形栅慢波结构高频特性研究

刘青伦 王自成 刘濮鲲 董芳

基于场匹配法的双排矩形栅慢波结构高频特性研究

刘青伦, 王自成, 刘濮鲲, 董芳
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  • 本文运用场匹配法对具有任意位错的双排矩形栅慢波结构的场分布、 色散特性及耦合阻抗进行了研究. 研究结果表明, 场匹配法推导的色散特性与仿真软件CST和HFSS计算的结果完全一致, 耦合阻抗介于CST和HFSS之间. 在此基础上, 详细研究了上下两排系统之间位错对色散特性及耦合阻抗的影响. 当位错严格为半个周期时, 第一阻带消失, 第一个模式最高截止频率与第二个模式最低截止频率重叠, 发生简并; 当位错为0.45倍周期时, 在保证耦合阻抗不变的情况下, 基模的通带虽降低了2.8 GHz, 但阻带却增大了7.9 GHz, 从而可以有效避免简并及模式竞争的发生.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号: 60931001)和国家自然科学基金(批准号: 61172016)资助的课题.
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    Collin R E 1966 Foundaations for Microwave Engineering(New York: McGraw-Hill) 383-388

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    Lin Y Y, Huang Y C 2007 Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams 10 030701

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    McVey B D, Basten M A, Booske J H 1994 IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 42 995

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    Mineo M, Paoloni C 2010 IEEE Trans. Electron Devices 57 1481

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    Mineo M, Paoloni C 2010 IEEE Trans. Electron Devices 57 3169

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    Sengele S, Jiang H, Booske J H 2009 IEEE Trans. Electron Devices 56 730

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    Shin Y M, Barnett L R, Luhmann N C 2008 Appl. Phys. Lett. 93 6951

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    Shin Y M, Barnett L R, Luhmann N C 2009 IEEE Trans. Electron Devices. 56 706

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    Wang Z C, Lu D J, Wang L 2008 Journal of Electronics, Information Technology 30 2792 ( in Chinese) [王自成, 陆德坚, 王莉 2008 电子与信息学报 30 2792]

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    Zhu Y P 1997 Radar Ecm. 4 16 (in Chinese) [朱乙平 1997 雷达与对抗 4 16]

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    Joe J, Louis L J, Scharer J E July 1997 Phys. Plasmas 4 2707

    [15]

    Carlsten B E, DECEMBER 2002 Physics of Plasmas 9 5088

    [16]

    Liu S G, Li H F, Wang W X 1985 Introduction of Microwave Electronics (Beijing: National Defence Industry Press) P.104-106 [刘盛纲, 李宏福, 王文祥 1985 微波电子学导论 (北京: 国防工业出版社) 第104—106页]

    [17]

    Zhang K Q, Li D J 2001 Electromagnetic Theory for Microwaves and Optoelectronics (The Second Edition) (Beijing: Electronic Industry Press) p398-401 (in Chinese) [张克潜, 李德杰 2001 微波与光电子学中的电磁理论 (第二版) (北京: 电子工业出版社) 第398—401页]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-12
  • 修回日期:  2012-06-01
  • 刊出日期:  2012-12-05

基于场匹配法的双排矩形栅慢波结构高频特性研究

  • 1. 中国科学院电子学研究所高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190;
  • 2. 中国科学院电子学研究所中国科学院空间行波管研发中心, 北京 100190;
  • 3. 中国科学院研究生院, 北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号: 60931001)和国家自然科学基金(批准号: 61172016)资助的课题.

摘要: 本文运用场匹配法对具有任意位错的双排矩形栅慢波结构的场分布、 色散特性及耦合阻抗进行了研究. 研究结果表明, 场匹配法推导的色散特性与仿真软件CST和HFSS计算的结果完全一致, 耦合阻抗介于CST和HFSS之间. 在此基础上, 详细研究了上下两排系统之间位错对色散特性及耦合阻抗的影响. 当位错严格为半个周期时, 第一阻带消失, 第一个模式最高截止频率与第二个模式最低截止频率重叠, 发生简并; 当位错为0.45倍周期时, 在保证耦合阻抗不变的情况下, 基模的通带虽降低了2.8 GHz, 但阻带却增大了7.9 GHz, 从而可以有效避免简并及模式竞争的发生.

English Abstract

参考文献 (17)

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