收藏本站
《电子科技大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

变周期慢波系统的研究

徐翱  
【摘要】: 慢波系统是行波管的重要组成部分之一。由于行波管的工作依赖于电子注与线路行波场之间的相互作用而完成,所以沿轴向传输的行波场应与电子注有近乎相同的速度,而且该速度应该远比光速小。产生这些沿轴向传输的且相速远比光速小的行波场的电路称为慢波系统(或慢波电路),若这些慢波系统的结构具有周期性,则称为周期慢波系统。 但是,由于在慢波系统中电子注与线路行波场之间的能量交换属于动能与电磁场能的交换,所以,当电子注将其相当一部分动能交给行波场后,电子注的平均速度将会变慢,而当电子注的平均速度变慢到与电磁波的相速相等,甚至小于电磁波的相速时,则电子注与该电磁波就不能再继续维持同步状态,也就使得电子注与行波场不能再继续进行有效的正向能量转换,甚至会发生反向能量转换,即电子注又从行波场吸取能量。所以,慢波系统中的电子注与电磁波的同步问题是限制行波管的效率的根本原因之一。 由对这一物理机理的分析可以想到,如果能设法保持电子注与电磁波在整个互作用过程中一直同步,那么,行波管的效率必然能得到显著改善。而从上面的分析可以发现,要保持电子注与电磁波在整个互作用过程中一直同步不外乎两种方法:一种方法是使慢波系统中的电磁波的相速随着轴向传播距离的增加而逐渐减小;另一种方法则是设法使电子注在慢波系统中行进一段距离后,其动能可以得到附加场的补充,从而使得其平均速度增大,恢复与电磁波的同步。前一种方法称为相速渐变;后一种方法则称为电压跳变。本论文所采用的变周期的方法正是相速渐变的一种。 本论文以折叠波导慢波系统为具体研究对象,研究内容包括变周期折叠波导内的空间谐波的分析,三段周期跳变折叠波导和变周期折叠波导选择空间谐波的分析,不均匀折叠波导的同步问题的研究,变周期折叠波导的同步问题的研究,再通过电磁仿真软件和粒子模拟软件验证所得出的结论。 本文的组织结构为: 第一章为绪论,介绍了研究的背景,微波真空电子器件的发展趋势,相位聚焦的概念等,并阐明了论文的研究意义和范围。 第二章分析了三段周期跳变折叠波导和变周期折叠波导的空间谐波的选择性,并分别推导了能够实现选择空间谐波的三段周期跳变折叠波导和变周期折叠波导应该满足的条件。 第三章提出了不均匀折叠波导内若存在一次空间谐波能够与电子注在整个互作用过程中一直同步,那么它应该满足的条件,并分析了其结构尺寸的变化对耦合阻抗的影响,然后利用电磁仿真软件HFSS的模拟结果验证了该条件,最后利用粒子模拟软件MAGIC研究了这种结构对输出功率和互作用效率的影响。 第四章分析了变周期慢波系统的空间谐波的情况,讨论了利用变周期慢波结构来保持电子注与电磁波在整个互作用过程中一直同步的问题,并探讨了其物理意义。 第五章分析了变周期折叠波导内的空间谐波,并推导了若能使变周期折叠波导内有一次空间谐波在整个互作用过程中与电子注一直同步,那么该结构应该满足的条件,并通过电磁仿真软件HFSS验证了所得出的条件,最后利用粒子模拟软件MAGIC分析了各种变周期折叠波导的输出功率与互作用效率的提高情况。 第六章是总结。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN124

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 清华大学微波管毕业实践小组;电感偶合谐振腔链型慢波系统的设计和冷测[J];清华大学学报(自然科学版);1975年02期
2 朱兆君,贾宝富,罗正祥;螺旋慢波系统高频特性的计算机仿真[J];电子器件;2005年01期
3 清华大学微波管毕业实践小组;电感偶合谐振腔链型慢波系统的设计和冷测[J];北京大学学报(自然科学版);1975年02期
4 徐翱;王文祥;魏彦玉;宫玉彬;;跳变折叠波导的空间谐波选择性的研究[J];电子器件;2008年06期
5 张富鑫;张玲人;;双螺旋线慢波系统DSLF的测量[J];电子科技大学学报;1979年Z1期
6 胡荣强,苏义鑫,李向明;晶闸电热数字调功器及变周期算法[J];自动化与仪表;1996年01期
7 陈新之;非线性变周期全息光栅的制作[J];光子学报;1990年02期
8 王恩哥,王鼎盛;可调能隙的光电器件结构——(AlAs)_ (n_l)/(GaAs)_(m_l)渐变周期超晶格[J];半导体学报;1991年03期
9 宫玉彬,王文祥,覃志东;一种适用于空心电子束的慢波系统的理论[J];电子科技大学学报;2001年05期
10 王力,金国良,陈益新;反射型变周期光栅透镜的性能研究[J];光子学报;1990年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙诗瑛;;微波慢波系统的计算机辅助设计及其特性参数的测量[A];1987年全国微波会议论文集(中)[C];1987年
2 孙自强;;耦合腔慢波系统色散特性的测量[A];中国电子学会真空电子学分会第十届年会论文集(上册)[C];1995年
3 孙自强;;耦合腔慢波系统色散特性的测量[A];1995年全国微波会议论文集(下册)[C];1995年
4 陈书;张祖泽;张勇;赵柏甲;;螺旋线慢波系统的2.5维非线性计算[A];中国电子学会真空电子学分会——第十四届年会论文集[C];2004年
5 宫玉彬;覃志东;王文祥;;一种新型同轴慢波系统的理论[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年
6 段兆云;宫玉彬;王文祥;魏彦玉;黄民智;;高功率宽带螺旋线行波管慢波系统的高频特性[A];中国电子学会真空电子学分会——第十四届年会论文集[C];2004年
7 王磊;严成;魏岩;尹林克;;多枝柽柳春夏两季种子萌发特性的比较研究[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
8 甘犁;莫元龙;;多注耦合腔行波管慢波系统分析[A];中国电子学会真空电子学分会第十届年会论文集(上册)[C];1995年
9 龚海华;杨定义;张彦成;孟晓君;王娟;;大平均功率耦合腔行波管慢波系统的散热设计[A];真空电子与专用金属材料、陶瓷——金属封接专辑[C];2011年
10 董宏全;;不均匀慢波系统行波管中的高次谐波研究[A];中国电子学会真空电子学分会第十一届学术年会论文集[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中金公司 哈继铭;今“胀”明“滞”政策易变周期难改[N];证券时报;2008年
2 王华荣;卷烟送货周期的利弊分析[N];经理日报;2004年
3 张菁;BISMA预热北方市场[N];中国纺织报;2006年
4 袁春梅 姚绍庄 刘新华;“猪倌”臧守志说“养猪金经”[N];连云港日报;2007年
5 邹全意 刘强;烟台口岸再次截获进境“杀手”矿石[N];中国国门时报;2007年
6 刘强 于世鸿;警惕铜精矿放射“杀手”[N];中国国门时报;2006年
7 沈建华陈兵 许昌亮;泗洪农民“冷热”说猪市[N];农民日报;2007年
8 志军;小麦 短期弱势未改[N];期货日报;2004年
9 马友英;特定基因令生物钟“我行我素”[N];大众科技报;2001年
10 孙孝阳 史守琴、刘传勋;周期论解密市场发展内因[N];中国房地产报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐翱;变周期慢波系统的研究[D];电子科技大学;2009年
2 高喜;具有金属光子带隙结构的相对论Cherenkov辐射源研究[D];电子科技大学;2009年
3 雷文强;宽带大功率行波管高频慢波系统CAD研究[D];电子科技大学;2003年
4 蓝永海;同轴螺旋槽慢波系统的研究[D];电子科技大学;2003年
5 黎泽伦;多注行波管慢波系统的研究[D];合肥工业大学;2008年
6 张开春;太赫兹频段扩展互作用振荡器研究[D];电子科技大学;2009年
7 段兆云;螺旋线行波管中物理问题的研究[D];电子科技大学;2004年
8 张勇;盘荷波导、脊加载盘荷波导和螺旋带慢波系统特性研究[D];电子科技大学;2003年
9 岳玲娜;同轴加载圆波导慢波系统的研究[D];电子科技大学;2005年
10 路志刚;矩形波导栅行波放大器的研究[D];电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刁鹏;矩形栅慢波系统及输入输出结构的研究[D];电子科技大学;2010年
2 夏勇俊;具有中心导体轴的螺旋槽慢波系统及注—波互作用的研究[D];电子科技大学;2002年
3 岳玲娜;同轴膜片加载慢波系统的研究[D];电子科技大学;2003年
4 赖生建;脊加载盘荷波导慢波系统的研究[D];电子科技大学;2003年
5 刘春兴;3毫米梯形慢波系统EIO研究[D];电子科技大学;2011年
6 覃志东;环板行波管注波互作用及热力学特性研究[D];电子科技大学;2002年
7 王林柏;等离子体加载盘荷波导慢波系统的线性理论研究[D];电子科技大学;2004年
8 王冠军;矩形栅波导慢波系统的研究[D];电子科技大学;2005年
9 吴节险;慢波结构的设计及其微波特性研究[D];兰州大学;2006年
10 陆德坚;Ka波段毫米波行波管高频结构的研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026