通过对行波管周期永磁聚焦系统(PPM)的理论分析,开发了2维模拟软件UESTC_PPM.该软件主要用于模拟轴对称的永磁结构,在圆柱坐标系下,采用有限差分的方法迭代求解磁钢内外任意位置处的磁感应强度分布.模拟了单磁环结构以及单周期结构,将结果与Ansoft Maxwell 3D的模拟结果进行了对比,结果表明:轴上、轴向以及径向磁感应强度的分布图均很接近,但UESTC_PPM软件耗时较短,验证了UESTC_PPM的正确性,并具有一定的精确度.
行波管 周期永磁聚焦系统 模拟计算 CAD
采用CHRISTINE报告中的1维多信号非线性互作用模型,在其场方程、相位方程和含空间电荷场的运动方程的表达式基础上,增加了切断区域的工作方程组,并考虑了电位下沉带来的影响.基于此非线性互作用工作方程组编写了数值计算程序.为了便于对行波管互作用进行模拟设计时选择最佳工作电压和输入功率,在程序中加入了扫描电压和输入功率的功能.对某行波管注波互作用过程进行了模拟,并分析了谐波和互调的影响.由于计算速度快,模拟结果较好,对螺旋线行波管的初步设计和验证具有较强的指导意义.
行波管 注-波互作用 非线性 CAD CHRISTINE
对TWTCAD微机版、工作站版本、EGUN,CAMEO以及Orprogr电子光学软件背景和特点作了一个简单介绍,并利用其模拟计算了11支不同结构的电子枪.将计算得到的导流系数、射程和注腰半径与实验数据列表对比,结果表明:不同电子光学软件计算不同类型电子枪其计算精度也不一样.在导流系数方面,EGUN和Orprogr的计算精度较高,绝对平均误差分别为7.18%和7.4%;在射程方面,TWTCAD的计算精度最高,绝对平均误差为5.69%;在注腰半径方面,Orprogr与实验值偏差较大,绝对平均误差为47.43%,而工作站版本的计算精度最高,绝对误差仅为2.29%.
电子枪 电子光学软件 导流系数 射程 注腰半径 Electron gun Electron optic software Perveance Gunshot Beam waist radius
电子科技大学,物理电子学院,四川,成都,610054
使用全三维电磁场粒子模拟程序MAFIA建立了行波管周期永磁聚焦系统模型,计算了磁系统中的磁场分布和静态电子注传输特性.分析了周期永磁系统聚焦电子注传输特性,并重点讨论了磁场强度、磁场端部效应和横向速度分布对电子注聚焦性能的影响.为周期永磁聚焦系统的工程设计和优化提供了有价值的模拟结果.
周期永磁聚焦 传输特性 三维粒子模拟 PPM focusing Beam transmission characteristics 3-D PIC simulation MAFIA MAFIA
电子科技大学,物理电子学院,四川,成都,610054
使用MAFIA软件对螺旋慢波线高频特性进行计算模拟,避免解析理论中的假设处理,提高了计算精度,与实验测试值相比色散特性的平均模拟误差为1%左右,耦合阻抗的平均误差为0.2%左右;并对不同建模方法下的不同模拟方法在计算时间和精度上作了比较,证明了准周期边界条件的模拟方法是一种在实际工程应用上同时满足精度与效率要求的模拟方法.
螺旋慢波线高频特性 计算模拟 准周期边界条件 工程应用 MAFIA MAFIA software highfrequency characteristic of helical sloww computer simulation quasiperiodic boundary conditions engineering application
