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阶梯槽交错双栅慢波结构高频特性理论和模拟

谢文球 王自成 罗积润 刘青伦 李现霞

阶梯槽交错双栅慢波结构高频特性理论和模拟

谢文球, 王自成, 罗积润, 刘青伦, 李现霞
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  • 本文基于一种阶梯槽交错双栅周期慢波结构模型,获得了该结构中的电磁场分布公式. 通过场匹配方法,求出了该结构的高频色散方程和耦合阻抗表达式. 以W波段行波管用的阶梯槽交错双栅为例,利用本文公式和CST-MWS 电磁软件比较计算了色散和耦合阻抗特性,分析了阶梯尺寸参数对高频特性(基模色散、+1 次空间谐波归一化相速和耦合阻抗)的影响. 结果表明,理论和CST-MWS软件模拟有很好的一致性;相对矩形交错双栅,改善了色散特性,拓展了基模带宽,同时具有足够大的耦合阻抗和适合工程应用的机械强度,在一定程度上可以弥补矩形交错双栅周期慢波结构的不足.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61172016)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-17
  • 修回日期:  2013-09-13
  • 刊出日期:  2014-01-05

阶梯槽交错双栅慢波结构高频特性理论和模拟

  • 1. 中国科学院电子学研究所, 北京 100190;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61172016)资助的课题.

摘要: 本文基于一种阶梯槽交错双栅周期慢波结构模型,获得了该结构中的电磁场分布公式. 通过场匹配方法,求出了该结构的高频色散方程和耦合阻抗表达式. 以W波段行波管用的阶梯槽交错双栅为例,利用本文公式和CST-MWS 电磁软件比较计算了色散和耦合阻抗特性,分析了阶梯尺寸参数对高频特性(基模色散、+1 次空间谐波归一化相速和耦合阻抗)的影响. 结果表明,理论和CST-MWS软件模拟有很好的一致性;相对矩形交错双栅,改善了色散特性,拓展了基模带宽,同时具有足够大的耦合阻抗和适合工程应用的机械强度,在一定程度上可以弥补矩形交错双栅周期慢波结构的不足.

English Abstract

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