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皱纹波导和皱纹槽波导的慢波特性分析

韩天成  
【摘要】: 全金属结构的皱纹波导及皱纹槽波导是慢波系统中非常重要的一类,分析其慢波特性具有重要的理论意义和现实意义。本文用模匹配法分析了矩形皱纹圆波导和矩形皱纹椭圆波导,用傅立叶级数展开慢波结构边界的方法分析了正弦皱纹椭圆波导和单边任意皱纹矩形波导,用模匹配法和傅立叶级数展开慢波结构边界相结合的方法分析了正弦皱纹圆形槽波导。对部分皱纹波导推导出了传输HE模的频散方程,重点分析了每一种皱纹波导传输TM模的慢波特性,得到了频散曲线以及通带与阻带随结构参数的变化曲线,对部分皱纹波导的衰减特性进行了分析。将本文计算结果与相关理论值做了比较与验证,所得结果对分析、设计、加工以这些结构为基础的微波器件,有重要的参考意义。 通过对皱纹波导和皱纹槽波导的分析发现,慢波系统中存在一系列的离散阻带和离散通带,而且不同的结构参数对通带和阻带的影响不同,通过设定不同的结构参数,可以改变通带和阻带的中心频率及带宽,以实现在某一特定频段的滤波。因此,慢波系统不仅可以应用在高功率微波源和线性加速器中,也可以应用在微波滤波器中。


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