强激光与粒子束
2023, 35(3): 033001
采用三维电磁仿真软件CST Microwave Studio,数值模拟了内外导体轴线复合结构偏心对同轴波导电磁特性的影响。结果表明:当内外导体的轴线同时存在平行偏心和倾斜偏心时,改变了波导的边界条件,从而导致同轴波导的S21参数和电场幅值实质性下降。随着复合结构偏心程度的加剧,同轴波导的S21参数和电场幅值减小越大。同时,复合结构偏心比平行偏心或倾斜偏心单独存在时对同轴波导电磁性能的影响更大。因此,在同轴波导的实际制作过程中,应尽力避免发生复合结构偏心。
高功率微波 复合结构偏心 同轴波导 电场幅值 high power microwave composite structure eccentric coaxial waveguide field amplitude
西南交通大学 物理科学与技术学院, 成都 610031
介绍了一种过模同轴转弯波导的基本原理，分析了过模同轴波导基模实现高效率转弯传输的条件及转弯过程中的模式问题，设计了中心频率为4.0 GHz、转弯角度为45°的过模同轴转弯波导。数值计算结果表明: 过模同轴转弯波导在中心频率的基模传输效率大于99%，反射系数为0.04；在3.8~4.2 GHz的频率范围内基模传输效率大于95%，反射系数小于0.22。该过模同轴转弯波导的转弯半径约80 mm，具有转弯半径小、结构简单、转弯角度灵活的特点，且内部无介质支撑，适用于高功率微波馈线系统中过模同轴波导基模的转弯传输。
过模同轴波导 转弯波导 模式变换 扇形波导 overmode coaxial waveguide bend waveguide mode conversion sector waveguide 强激光与粒子束
2014, 26(1): 013004
国防科学技术大学 光电科学与工程学院， 长沙 410073
基于模式耦合理论，在理论推导出弯曲同轴波导TEM模和同轴TE11模之间耦合系数显式表达的基础上，报道了可传输同轴TE11模的弯曲同轴波导的设计方法和计算结果，并进行了实例研究。数值仿真结果表明：设计的具有同轴结构的弯曲波导，利用不同的同轴空间，在P,L,S波段中心频率0.680，1.575和3.75 GHz处TE11模单模传输效率超过了99.5%，单模传输效率超过90%的工作带宽分别为0.60～0.83，1.10～2.42和3.10～4.16 GHz。该结构的功率容量在各频段均达到了GW量级。
高功率微波 弯曲同轴波导 模式耦合理论 传输线 多同轴结构 high-power microwave coaxial waveguide bend mode coupling theory transmission line multi-coaxial structure 强激光与粒子束
2011, 23(11): 3127
电子科技大学 物理电子学院, 国家高技术研究发展计划强辐射重点实验室, 成都 610054
推导了内外开槽同轴波导和外开槽圆波导的特征方程。数值模拟了内外开槽同轴波导及外开槽圆波导中2π模式的传播特性,研究了开槽深度与截止波数的关系及内外开槽潘尼管频率与各个半径之间的关系。结果表明：内外开槽同轴波导的特征值随内开槽深度的增加而增大，随外开槽深度的增加而减小；内槽半径对频率的影响很小，外槽半径起主要作用。
内外开槽同轴波导 潘尼管 场分布 特征方程 传播特性 inner and outer slotted coaxial waveguide peniotron field distribution eigenequation propagation characteristics 强激光与粒子束
2011, 23(11): 3083
1 西南科技大学 信息工程学院, 四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
介绍了采用准光方法激励圆波导产生旋转TE6 2模式的设计原理、测试方法和实验结果。该模式产生器由毫米波光学系统和开放同轴波导谐振腔系统组成:毫米波光学系统由角锥喇叭天线、双曲面反射镜、抛物面反射镜、修正抛物面反射镜等部件组成;开放同轴波导谐振腔系统由开放同轴波导谐振腔、圆波导、测试辐射喇叭天线组成。通过网络分析仪和毫米波近场自动测试系统测试表明:该模式产生器在频率为96.4 GHz附近产生的圆波导旋转TE6 2模式的纯度达到97%。
开放同轴波导谐振腔 双曲面反射镜 旋转TE6 2模式 修正抛物面反射镜 open coaxial wave guide cavity hyperbolical reflector rotating TE6 2 mode quasi parabolic reflector
西南交通大学物理科学与技术学院, 成都 610031
提出了一种同轴转弯波导。介绍了该同轴转弯波导的基本原理, 设计并数值模拟了中心频率为4.0 GHz的同轴转弯波导, 并对此同轴转弯波导进行了实验研究。实验结果表明：同轴转弯波导在中心频率4.0 GHz 下, 传输损耗约为0.17 dB, 驻波系数为1.2；在3.8～4.2 GHz的频率范围内传输损耗小于0.2 dB, 驻波系数小于1.25。同轴转弯波导内部无介质支撑, 且体积小, 结构简单, 易于实现, 适用于高功率微波馈线系统中的同轴波导的转弯和连接。
同轴波导 转弯波导 馈线 高功率微波 coaxial waveguide bend waveguide feed line high power microwave
国防科学技术大学 光电科学与工程学院,长沙 410073
得到了1维条件下电子均匀分布时,环形电子束在同轴波导内轴向传输的空间极限电流解析表达式。通过讨论解析式在薄电子束和波导内导体半径为0等极限条件下的近似情况,分析了其合理性。在电子束非均匀分布的条件下,对空间极限电流进行了数值求解,并与解析计算结果进行了比较。理论研究表明:环形电子束在同轴波导内具有较圆柱波导内更高的空间极限电流,而且当电子束靠近波导壁时,空间极限电流会显著提高。
空间极限电流 同轴波导 环形电子束 1维运动 轴向强导引磁场 space-charge limited current coaxial waveguide hollow electron beam one-dimension model strong axial guiding magnetic field
采用CST微波工作室软件,数值模拟了内外导体轴线偏心对同轴波导TEM模式性能的影响。结果表明:随着倾斜偏心度的逐渐增大,倾斜偏心同轴波导的S21参数和电场的幅值减小,但减小的幅度不是很明显,不会影响同轴波导的正常工作。但是,当偏心度增大到1°时,同轴波导TEM模式的端口电场分布云图与无偏心相比发生了很大的变化,可能导致同轴波导不能正常工作。
高功率微波 倾斜偏心 同轴波导 S参数 电场幅值 high power microwave oblique misalignment coaxial waveguide S parameter field amplitude 强激光与粒子束
2009, 21(10): 1525
