双共焦波导回旋行波管高频结构的电磁特性研究
投稿时间:2019-12-21  修订日期:2020-08-19  点此下载全文
引用本文:张晨,王维,宋韬,黄杰,曹毅超,刘頔威,胡旻,张开春,吴振华,周俊,钟任斌,赵陶,龚森,刘盛纲.双共焦波导回旋行波管高频结构的电磁特性研究[J].红外与毫米波学报,2020,39(5):547~552].ZHANG Chen,WANG Wei,SONG Tao,HUANG Jie,CAO Yi-Chao,LIU Di-Wei,HU Min,ZHANG Kai-Chun,WU Zhen-Hua,ZHOU-Jun,ZHONG Ren-Bin,ZHAO Tao,GONG Seng,LIU Sheng-Gang.Detailed investigations on double confocal waveguide for a gyro-TWT[J].J.Infrared Millim.Waves,2020,39(5):547~552.]
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张晨 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054 2932433214@qq.com 
王维 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
宋韬 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
黄杰 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
曹毅超 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
刘頔威 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054 dwliu212220@163.com 
胡旻 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
张开春 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
吴振华 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
周俊 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
钟任斌 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
赵陶 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
龚森 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
刘盛纲 电子科技大学 电子科学与工程学院 太赫兹研究中心四川 成都610054  
中文摘要:研究了双共焦波导回旋行波管高频结构的电磁特性。根据惠根斯原理的光衍射理论,分析得出双共焦波导中的两类本征模式(叠加模和环形模)对应的截止频率和场分布情况。理论分析结果与商用仿真软件CST的仿真结果一致。其中用作回旋行波管工作模式的“反相叠加TE06模”的损耗明显小于其他模式,这种不同模式损耗不同的特性将有效抑制竞争模式带来的寄生振荡。双共焦波导的模式密度略大于传统单共焦波导的模式密度,但是明显小于圆波导的模式密度,因此双共焦波导适合用作回旋行波管的高频结构。
中文关键词:双共焦波导  回旋行波管  太赫兹  叠加模  环形模
 
Detailed investigations on double confocal waveguide for a gyro-TWT
Abstract:The electromagnetic characteristics of the double confocal waveguide for a gyro-TWT is investigated in details. The eigenvalue and the field distribution of two kinds of steady-state modes in a double confocal waveguide, namely the superposition mode and the ring mode, are calculated with the scalar formulation of Huygens’ Principle, the theoretical results agree well with those from the commercial CST software. When the anti-phase superposition mode TE06 mode is chosen as an operating mode in a gyro-TWT, the diffractive loss of the potential parasitic modes is far greater than that of the operating mode. It means that the potential parasitic modes can be suppressed by means of its own diffractive loss in a double confocal waveguide. The mode density in a double confocal waveguide is higher than that in a single confocal waveguide, but far lower than that in a cylindrical waveguide. Compared to the single confocal waveguide, a higher beam-wave interaction efficiency can be obtained in the double confocal waveguide for a gyro-TWT, it is an appropriate choice to choose a double confocal waveguide as the beam-wave interaction structure in a gyro-TWT.
keywords:double confocal waveguide  gyro-TWT  Terahertz  superposition mode  ring mode
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