双梳齿加载圆波导慢波结构的高频特性研究

【摘要】： 在传统的运用空间电荷波的器件中,由于纵向互作用机制本身具有很强的非线性,使得器件的性能受到了很大的制约;而在运用电子束横向波的器件中,由于横向互作用机制的独特性质,它能减小非线性,使得器件的性能得到改善。现在对它的研究已经逐渐形成为微波电子学的一个重要的方向。一些新型的器件相继被设计出来,并被运用到了微波系统中,这些器件均具有较高的效率,同时具有很好的线性度。圆极化行波管就是其中一种新型的器件,它利用的是螺旋双梳齿加载圆波导慢波结构。本文就对这种慢波结构进行研究。主要工作如下: 1.研究了直排双梳齿加载圆波导慢波结构,这种结构运用了传统的纵向互作用机理,因而对其进行研究,既有利于我们理解纵向机制,又可以为后面的工作做铺垫,文中主要研究该结构的高频特性,使用高频软件HFSS模拟计算其色散特性和耦合阻抗。 2.研究了螺旋双梳齿加载圆波导慢波结构,这种结构运用了横向互作用机制,由于横向机制的特殊性,主要研究其色散特性。而螺旋双梳齿加载圆波导结构又可分为矩形螺旋双梳齿和扇形螺旋双梳齿结构,文中主要使用HFSS对这两种截面多种结构进行仿真计算,分析了每种结构中各个参数对色散特性的影响,并对比了各种结构的色散曲线,这为注-波互作用的研究提供了依据。 3.文中还尝试了利用场论方法对螺旋双梳齿结构进行初步理论分析,在做了一些近似处理的条件下,获得了这种结构的色散方程。