矩形螺旋线慢波电路高频特性的数值分析

《矩形螺旋线慢波电路高频特性的数值分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、真空科学与技术学报第29卷第4期CHESEJOURNALOFVACUUMSCIENCEANDTECHNOIDGY2009年7、8月矩形螺旋线慢波电路高频特性的数值分析付成芳魏彦玉宫玉彬王文祥(电子科技大学物理电子学院成都6mo~)NumericalAnalysisofHigh-FrequencyCharacteristicsofRectangularHelicalSlow-WaveCircuitsFuChengfang，WeiYanyu，G0ngYubin，WangWenxiang(SchoolofPhysicalElectronic

2、s，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofCh／na，Cheagdu610054，Ch／na)AbstractThehigh-frequencycharacteristics，includingitsdispersioncharacteristicsanditscouplingimpedance，ofrectangularhelicalslow-wavecircuits，weresimulatedwiththesoftwarepackageHFSS10．0proddedbyANSOFr

3、．Thesimulatedresultsshowthattherectangularhelicalslow，wavestructurehashighercouplingimpedance，smallersizeinatravelingwavetube(TWT)thanthatofacircularone．Moreover，atthegivenheightandhelixpitch，whentheheight／widthratiooftherectangularhelicalslow-wavestructureisgreaterthan

4、4i．e．b／a>4，thephasevelocityremainsunchanged．However，thecouplingimpedancedecreaseswithanincreaseofitswidth．Inaddition，thephasevelocityandtheoperatingvoltageCanbefavorablydecreasedbyreducingthepitchangle．Therectangularhelicalslow—wavestructurehaswide叩一plicationsinprintedc

5、ompactTbecauseofitsstrengths．suchasitscompatibilitytomicroelectro—mechanicalsystem(MEMS)technology，itscapabilityofcouplingwithasheetbeamtoimprovetheefficiency．KeywordsRectangularhehx，Slowwavestructure，Dispersioncharacteristics，Couplingimpedance，Computersimu-lation摘要介绍了用

6、ANSOFr公司提供的HFSS10．0软件模拟计算色散特性和耦合阻抗的理论方法，并对矩形螺旋线慢波结构的高频特性进行了数值模拟。结果表明：和传统的圆螺旋线结构相比，矩形结构具有更高的耦合阻抗，能有效减小器件体积；在横截面厚度和螺旋角一定的情况下，当矩形螺旋线的宽高比大于4时，相速几乎不变，但是耦合阻抗随着宽度的增加而下降；同时螺旋角的减小可以降低系统的相速，减小工作电压。由于可利用微电子机械系统(MEMS)印制技术制作，具有可与带状电子束作用，提高效率等优点，矩形螺旋线在紧凑型行波管(TWT)领域有广阔的应用前景。关键词矩形螺旋线慢波

7、系统色散特性耦合阻抗计算机仿真中图分类号：TN124文献标识码：Adoi：10．39fi9／j．issn．1672-7126．2009。04．1O随着未来电子战和空间技术的飞速发展，为降备的需要，已成为TwT发展的主要方向之一⋯。低系统的造价和提高效率，相控阵雷达，微波中继通基于MEMS技术加工的慢波结构，可以与微波信系统，小型机载干扰设备，同轴电缆电视等微波系电路集成，可实现大规模批量生产，而且制造工艺相统中迫切需求大量具有结构简单、工艺简单、工作电对简单，可靠性高，成本低。带状电子束由于具有比压低，价廉、体积小及重量轻等优点的紧凑

8、型行波管圆电子注低空间电荷效应，高功率，高效率等优点也(1’WT)。而传统的TwT由于造价昂贵、体积笨重、吸引了真空电子学领域学者的广泛关注【2-3J。圆横效率低下无法满足这些要求，因此，探索基于微电子截面螺旋线慢波结构