隨著我國航空航天事業(yè)的快速發(fā)展,對高性能螺旋線空間行波管的國產(chǎn)化需求不斷增加,對我國高性能空間行波管的設(shè)計及研制提出了極高的要求。目前,我國行波管的研制主要以理論研究指導(dǎo)螺旋線行波管的設(shè)計為主,這種方法精度低,難度大,效率低下,尤其以注波互作用過程最為關(guān)鍵,光靠理論解析研究,很難分析注波互作用復(fù)雜的過程,從而對管子的設(shè)計和研制帶來極大的影響和不確定性。然而隨著各種數(shù)值算法的出現(xiàn)以及其在電磁學(xué)中的廣泛應(yīng)用,這為分析復(fù)雜的注波互作用過程提供可能,但由于各種數(shù)值模擬方法存在差異性,并且單一數(shù)值軟件對于注波互作用的模擬,存在或設(shè)計優(yōu)化效率低下或計算精度不高的弊端。同時目前仿真計算主要采用電子光學(xué)、高頻電路或者注波互作用過程的分離式模擬,沒有對行波管整管進(jìn)行一體式仿真計算。為此,如何準(zhǔn)確有效地進(jìn)行注波互作用數(shù)值模擬以及能否用整管模擬的方法指導(dǎo)行波管設(shè)計和研制將顯得很有意義和價值。本文分別采用不同的數(shù)值模擬軟件對螺旋線行波管注波互作用進(jìn)行數(shù)值模擬研究。以Ku波段螺旋線行波管高頻結(jié)構(gòu)為例,首先,利用解析理論與有限元算法相結(jié)合的MTSS軟件,對其注波互作用過程進(jìn)行快速的參數(shù)化數(shù)值模擬,綜合模擬數(shù)據(jù)與優(yōu)...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1螺旋線行波管的基本構(gòu)成

圖1-1螺旋線行波管的基本構(gòu)成電子槍：易的電子槍包括陰極，控制極，陽極，它是用來發(fā)射電子束的模塊強度可控。電子束主要是用來與高頻電磁波進(jìn)行互作用能量交換，的形狀和尺寸都要滿足一定的要求，為了有良好注波互作用的產(chǎn)生度需要略大于高頻電磁波的相速。螺旋線慢波系統(tǒng)：旋線慢波系統(tǒng)是電子....

圖2-3Yee氏網(wǎng)格單元及電磁場與空間離散點的關(guān)系

vdt，E是電場強度矢量，B是磁感應(yīng)強度矢量矢量。式(2-28)和式(2-29)中，F(xiàn)是力矢量，度矢量。在粒子模擬過程中，以上公式的求解6)求解更新電場值，式(2-25)更新磁場值，再動量值，再依據(jù)式(2-29)計算粒子的速度并更方法主要理論法數(shù)值模擬螺旋線行波管注....

圖3-1高頻結(jié)構(gòu)示意圖

(a)(b)圖3-1高頻結(jié)構(gòu)示意圖。(a)三維模型；(b)二維模型表3-1高頻結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸螺旋線內(nèi)徑(Ra)0.73mm螺距(pitch)0.78mm螺旋線寬度(w)0.38mm管殼內(nèi)徑(Rc)1.5mm夾持桿寬度(m)0.4mm頻帶....

圖3-2歸一化相速

(a)(b)圖3-1高頻結(jié)構(gòu)示意圖。(a)三維模型；(b)二維模型表3-1高頻結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸結(jié)構(gòu)尺寸螺旋線內(nèi)徑(Ra)0.73mm螺距(pitch)0.78mm螺旋線寬度(w)0.38mm管殼內(nèi)徑(Rc)1.5mm夾持桿寬度(m)0.4mm頻帶....

本文編號：3968500