内开槽矩形波导栅慢波电路高频特性的数值分析.pdfVIP

第 卷 第 期 强 激 光 与 粒 子 束 , 18 7 Vol.18 No.7 年 月 , 2006 7 HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS Jul.2006 文章编号: ( ) 1001-4322200607-1154-05 内开槽矩形波导栅慢波电路高频特性的数值分析* 路志刚, 宫玉彬, 魏彦玉, 殷海荣, 王文祥 (电子科技大学物理电子学院,成都 ) 610054 摘 要: 介绍了用德国 CST公司提供的 MWS4.2软件模拟计算色散特性和耦合阻抗的理论方法,对内 开槽矩形波导栅结构的高频特性进行了数值模拟。结果表明:在传统矩形波导栅结构的基础上,开槽后的矩形 波导栅结构比开槽前的相速更低,用作行波管的慢波结构时,可降低工作电压,工艺上容易实现,而且耦合阻抗 均在 45Ω 以上,满足毫米波行波管的要求;在内开槽宽度一定的前提下,槽深、栅间距和栅周期的增大对降低 系统相速有利。 关键词: 高功率微波; 内开槽矩形波导栅; 色散特性; 耦合阻抗; 计算机仿真 中图分类号: TN124 文献标识码: A 矩形波导栅在微波技术中有着广泛的应用,尤其是作为一种经典的电磁慢波结构而被大量的电子器件所 [ ] 1 采用,如返波振荡器和行波管等 。这种结构的优点是结 构紧凑,加工精度极高,可用于短波长和小尺寸的情形。理 [ ] 论研究表明,将传统矩形波导栅慢波电路 2-7 用于行波管 时,电磁波在其中传播的相速很高( / , 为相速 v c 0.5 v p p 度, 为光速),从而引起工作电压过高,给电子枪的设计以 c 及整管加工工艺带来困难。为此,本文提出了内开槽矩形 波导栅慢波结构,如图 所示,并采用德国 公司提供 1 CST Fi.1 Innerslottedrectanularwaveuide 的MWS4.2软件对该器件的色散特性和耦合阻抗进行了 g g g ratin slow-wav