寬帶大功率行波管高頻慢波系統(tǒng)CAD研究.pdf

1、該論文正是在"微波管CAD技術(shù)"課題方向下的一項(xiàng)子課題,對(duì)行波管中的高頻慢波系統(tǒng)進(jìn)行了分析,提出了將計(jì)算機(jī)模擬、實(shí)驗(yàn)測(cè)試和解析理論相互結(jié)合的計(jì)算方法,并運(yùn)用Microsoft Visual C++6.0軟件編制進(jìn)"寬帶大功率行波管CAD集成環(huán)境"的高頻計(jì)算模塊中,對(duì)實(shí)際工程的應(yīng)用和推廣有一定的指導(dǎo)意義.該論文的主要工作和創(chuàng)新在于:一、在翼片有限厚度模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)扇形波導(dǎo)的場(chǎng)表達(dá)式,在翼片處參考了脊加載環(huán)板慢波結(jié)構(gòu)的邊界條件,運(yùn)用場(chǎng)匹

2、配方法,該文重新推導(dǎo)得到了扇形翼片加載螺旋慢波結(jié)構(gòu)的色散特性方程.二、在扇形翼片加載螺旋慢波結(jié)構(gòu)高頻特性方程求解方法的基礎(chǔ)上,該文針對(duì)各種特殊翼片的實(shí)際分布,提出了一種翼片區(qū)域的等效處理方法,由此推導(dǎo)得到了一些在生產(chǎn)實(shí)際中廣泛使用的特殊翼片的高頻特性方程.三、由于理論推導(dǎo)過(guò)程中存在一些假設(shè)條件,造成理論計(jì)算難免有一些誤差,因此該文在MAFIA模擬計(jì)算結(jié)果基礎(chǔ)上,提出一種根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正的方法,將模擬計(jì)算的研究成果與解析

3、理論的研究方法進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,不僅提高了慢波特性的理論計(jì)算精度,也將模擬計(jì)算的結(jié)果甚至可以是實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)固化到解析理論公式中.四、比較有限積分法(FIT)與有限元(FEM)方法在高頻腔模擬計(jì)算上的理論,并分別使用了MAFIA軟件,ANSYS軟件和HFSS軟件對(duì)兩類(lèi)高頻諧振腔進(jìn)行了模擬計(jì)算,在計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間上進(jìn)行了比較,證明了兩種方法都可適用于高頻計(jì)算的結(jié)論.五、運(yùn)用MAFIA軟件對(duì)螺旋慢波高頻結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬計(jì)算時(shí),首次提出了運(yùn)用CAD

4、軟件PROE生成全三維模型—螺旋線的過(guò)程.六、提出了運(yùn)用MAFIA軟件對(duì)螺旋慢波系統(tǒng)的色散特性進(jìn)行模擬計(jì)算的方法,首次在不同坐標(biāo)系統(tǒng)和不同模擬方法下進(jìn)行比較模擬得到的計(jì)算結(jié)果,并與實(shí)驗(yàn)測(cè)試值進(jìn)行對(duì)比取得了較好的一致,證明了MAFIA軟件提供的準(zhǔn)周期邊界條件方法可以用來(lái)進(jìn)行慢波結(jié)構(gòu)高頻色散特性的模擬.七、首次運(yùn)用MAFIA軟件和HFSS軟件對(duì)螺旋慢波系統(tǒng)的色散高頻特性模擬計(jì)算的收斂性進(jìn)行了驗(yàn)證.八、運(yùn)用MAFIA軟件對(duì)耦合腔慢波系統(tǒng)的高頻