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长脉冲及连续波兆瓦（MW）级回旋管（含振荡器、放大器）的散热问题,直接关系到器件的稳定性,甚至可能导致器件不能正常工作。解决的办法是使用大横向尺寸高阶模式,但由此却带来了模式竞争等新问题。目前,国际上同时解决散热和模式竞争问题的普遍做法是:在圆柱波导或开放式圆柱谐振腔中插入一根内导体柱,构成同轴波导或开放式同轴谐振腔。其显著优点是:可以稀化本征模式谱,增大模式之间的分隔度,提高腔体的选模、选频特性,从而有效地解决模式竞争问题;而且,还有利于相对论电子束的降压回收。在工程实施中,同轴结构的安装调试不可能达到理想的要求,内外导体不可避免会发生结构偏心。所以,很有必要研究内外导体偏心对同轴波导和开放式同轴谐振腔电磁性能的影响,为工程提供参考。本硕士学位论文从理论分析、数值模拟和软件仿真三个方面,对同轴波导和开放式同轴谐振腔结构偏心问题进行较深入全面的研究。主要内容包括:首先,第一章扼要阐述了同轴结构的发展研究状况和本论文的意义、内容以及创新点。然后,在第二章介绍了同轴波导、同轴谐振腔、开放式谐振腔以及开放式同轴谐振腔的基本电磁理论。第三章主要介绍了论文使用的仿真工具——三维电磁仿真软件HFSS和CST。接着,第四章研究了偏心对同轴波导基本电磁特性的影响。主要利用三维电磁仿真软件HFSS和CST分别分析了平行偏心和倾斜偏心对同轴波导场分布、本征值和s参数的影响。最后,在第五章深入分析了开放式同轴谐振腔内导体偏心的两种情况对谐振腔电磁性能的影响。研究过程中我们主要利用软件CST仿真了偏心情况对开放式同轴谐振腔的场分布、谐振频率以及品质因数的影响。本论文对内外导体偏心情况下的同轴波导和开放式同轴谐振腔进行的研究,其主要创新点是:1.运用三维电磁模拟软件CST对内外导体具有倾斜偏心的同轴波导性能的数值模拟结果表明:随着倾斜偏心度α的逐渐增大,倾斜偏心同轴波导的s2,1参数和电场的幅值减小,但减小的幅度不是很明显,甚至可以忽略不计。但是,当偏心度α增大到1°时,同轴波导TEM模式的端口电场分布云图与不偏心相比发生了很大的变化。2.利用三维电磁模拟软件CST数值模拟了倾斜偏心和平行偏心对开放式同轴谐振腔性能的影响,所得结果表明:不管是内外导体的轴线发生平行偏心,还是倾斜偏心,都引起开放式同轴谐振腔的谐振频率、品质因数和场振幅实质性下降;其中,倾斜偏心产生的影响比平行偏心更为严重。