介质填充开放式金属光栅周期结构的色散特性分析

来源 :中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:purpleplain
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
提出了一种新型的开放式周期结构—介质填充金属光栅,该结构可以作为Smith-Purcell自由电子激光的慢波结构.基于场匹配的本征模法,分别写出各区域电场和磁场方程,利用边界面上场的连续性条件,获得了开放式介质填充金属光栅周期结构的"热"色散方程,求出注-波互作用线性增长率,并讨论了系统结构参数和电子注参数变化对系统色散特性和线性增长率的影响.利用软件MAGIC对结构的色散特性进行了二维模拟,与理论计算得到的值吻合良好.
其他文献
空间行波管高效率的特点决定了其必须使用多级降压收集极.本文就L波段空间行波管的多级降压收集极进行了设计计算、热分析,并进行了电极表面溅射的探索试验.制管结果表明此多级降压收集极的设计完全满足要求.
本文针对宽带大功率连续波行波管,从宽带慢波系统、多级降压收集极和输能结构进行技术研究,通过MTSS和CST仿真技术,改进原有结构方式,提高了宽带行波管效率.
本文介绍了一种简单的方法,对高效率的螺旋线行波管慢波结构进行设计.采用这样的螺距分布:在一段相速增大的螺距段后,再继之以相速减少的螺距渐变段,从而提高了行波管的电子注效率.通过在一个150瓦X波段行波管设计中的应用并与此管按照常规方法设计进行的对比,对此技术作了阐述.
本文叙述了L波段空间行波管高效率与高线性度之间的矛盾,在原有的设计经验及文献支持的基础上设计出了一种L波段空间行波管高频系统,对L波段空间行波管高频系统进行了计算,给出了相应的实验结果.该系统具有高效率、高线性度、较小的谐波量级等性能特点,并经过实际制管测试满足了性能指标要求。为L波段空间行波管的顺利研制打下了良好的基础。
根据MATLAB7.0的系统结构特点,本文提出了在MATLAB环境中将时域测试和频域测试结合起来,通过测试系统对被测磁控管的主要性能指标实施实时控制的构想.本文采用硬件桥路对被测信号进行调制,软件技术对已调制的被测信号实施检测,硬件、软件相结合的方式,研制了整个综合测试系统.
为设计三毫米磁控管的输能窗,首先从理论上估算了三毫米磁控管输能窗的可能功率容量.然后,讨论了窗的基本尺寸和介质材料的选取原则.设计过程中,采用三维电磁仿真模拟软件CST对一系列结构的输能窗进行了模拟仿真,从理论上得到了符合磁控管需要的一种输能窗结构.而实测结果说明,该结构能够满足三毫米磁控管能量输出的需要.
耦合腔行波管慢波结构冷特性参量主要包括色散和耦合阻抗,是耦合腔行波管设计中的重要参量.本文以Hughes Aircraft公司的961HTA耦合腔行波管为例,分别采用TWTC、MTSS2011和2012版本的软件进行慢波结构冷特性参量的计算,并比较了三种软件的计算结果,为进一步开展耦合腔行波管的设计打下了基础.
对Q波段连续波耦合腔行波管的电子光学系统进行分析,利用软件模拟电子枪发射、磁场聚焦、收集极收集情况,并结合实际制管测试情况,对仿真结果进行试验验证,证实了设计方案的可行性.
输出回路的特性对速调管的效率、带宽等性能指标有重要影响.目前广泛采用输出腔加载滤波器的方法来扩展带宽,需要获得输出间隙阻抗频率特性.本文在"扫频法"冷测输出间隙阻抗的实验基础上,对CST进行了二次开发,利用CST微波工作室中的"probe"功能,通过理论推导得出了"probe"(电场或磁场)的计算结果能够定性反映间隙阻抗频率特性,该方法可用于滤波器性型输出回路的调试,实现了利用计算机三维模拟调试滤
氧化锌作为场发射材料已经得到了广泛深入的研究,但由于自身的电学性能限制了其场发射性能的进一步提高,为了改善氧化锌的场发射,本文在覆盖有石墨烯的基底上采用水热法直接生长氧化锌,并采用二极结构在真空室中对该发射体的场发射性能进行测试.对比直接生长于硅片基底上的氧化锌纳米棒,在石墨烯衬底上生长的样品具有更为优良的场发射性能,包括更低的开启场强和阈值场强,更高的发射电流.结果显示,利用石墨烯可以有效提高氧