基于结构诱导人工表面等离激元的宽带低耦合电路北大核心CSCD

实现超宽带传输和超高集成度设计是微波和太赫兹电路发展的终极目标。针对以上目标,本文提出了结构诱导人工表面等离激元的概念。基于此设计并验证了具有超高局附性和超小传输常数的结构诱导人工表面等离激元电路结构,打破了传统人工表面等离激元电路对传输常数和衰减常数的限制。理论分析和数值验证表明,相较于经典人工表面等离激元,具备优异的场局附性和传输特性的结构诱导人工表面等离激元具有明显的弱色散和低耦合特性,在电路设计中可以有效减少宽带信号传输的色散失真,同时提高布线密度。     

充等离子体圆柱波导中低频模式特性分析

利用等离子体流体模型和线性场理论,分别导出了等离子体均匀填充和无限薄环形填充两种条件下,圆柱波导中电磁波传播的色散方程,并分别数值计算了其等离子体低频模式所满足的色散关系.研究发现,在无限薄环形等离子体填充条件下,低频等离子体模式与均匀填充情况有很大差别,不再有无穷多条低频模式的色散曲线,而且其截止频率也不再受到等离子体频率的限制.     

强引导磁场下等离子体波导中的场分析

文章从麦克斯韦方程组出发,利用纵向场分量法,详细地推导了强引导磁场下等离子体波导中电磁场分量的表达式.作为示例,给出了充等离子体螺旋线中电磁场的解.在该文所得结果的基础上,结合各区域的边界条件,可进一步导出等离子体波导中电磁波传播的色散方程.     

W波段回旋行波管放大器速度零散的分析

通过包含速度零散影响的回旋行波管放大器的非线性理论模型,以W波段两段结构回旋行波管放大器为例,详细分析了速度零散对放大器电子注—波互作用的影响.模拟结果表明,通过合理地调整互作用长度,减小电子横纵速度比、调节工作磁场等方法可以有效地减小速度零散的影响,对回旋行波管放大器的优化设计提供了理论依据.     

折叠波导行波管铪栅极退火温度及其性能

在充分考虑电子枪栅极的工作环境后,对铪(Hf)栅极进行了800、900和1000℃的真空退火处理,对其组织、织构特点进行了分析,并利用离子束辅助沉积技术在Ba-W阴极表面分别沉积金属钼膜和铪膜,以模拟栅控行波管中钼栅极和铪栅极表面吸附阴极蒸发物质时的表面状态,测试了这两种栅极表面“热电子发射”能力和“二次电子发射”系数.结果表明,随着退火温度的升高,铪(Hf)栅极的结晶度、晶粒尺寸增加,织构减少,铪的最佳退火温度为900℃,铪栅极表面吸附的阴极发射物质要远少于钼栅极,用金属铪作栅极材料能有效抑制栅电子发射.     

W波段边廊模回旋管Vlasov模式变换器的辐射场研究

采用几何光学模型详细研究了边廊模回旋管中Vlasov模式变换器的工作原理,利用等效像源模型结合矢量绕射理论分析了通过此模式变换器的辐射场.考虑W波段边廊模回旋管的具体参数,通过数值计算,讨论了通过Vlasov模式变换器后辐射波束的场分布特性.结果表明,Vlasov模式变换器将回旋管中的高阶边廊模式转换为自由空间的高斯模式,且远场的高斯场型较近场更好.     

周期损耗介质加载波导与均匀圆波导间的模式映射

损耗介质环与金属环间隔加载的周期损耗介质波导能够有效地控制各种模式的衰减特性,这对于抑制毫米波回旋行波管放大器的绝对不稳定性和提高其性能具有重要作用.针对应用于Ka波段、TE01模的回旋行波管放大器的周期损耗介质加载圆波导,系统地分析了该周期系统与均匀系统间的模式映射关系.研究表明,当介质层厚度一定时,均匀介质加载波导中的高阶模式可以映射为光滑波导中的低阶模式,且相互映射的模式在中空区域的场型一致.周期系统中的模式表现出复合模式的分布.在一个周期中,介质段和金属段的模式分别映射为均匀介质波导和金属波导中的模式.明确周期介质加载波导系统与均匀波导系统间的模式映射关系是分析发生在这种复杂的互作用回路中的回旋电子脉塞注波互作用的前提,对简化其物理模型具有指导作用.     

真空电子学和微波真空电子器件的发展和技术现状

真空电子学是研究真空中与电子相关的物理现象的学科,主要研究电子的产生和运动、电子与电磁波和物质的相互作用,是各类真空电子器件和粒子加速器等真空电子装置的基础。微波真空电子器件是最重要的真空电子器件,已广泛应用于国防、国民经济和科学研究领域,是军用和民用微波电子系统的核心器件,本文将介绍真空电子学和微波真空电子器件的发展历史,技术现状和应用情况,并对其发展趋势作简要的评述。     

注-波互作用的时域PIC 数值模拟

针对螺旋线行波管的注-波互作用过程,依据等效线路模型和动力学方程,采用粒子模拟方法进行时域计算,并给出部分主要的数值求解结果。本文的仿真结果基本与现有软件的模拟结果一致,同时针对由于计算模型不同而产生的计算偏差,给出了深入的分析,为后续的研究工作奠定了重要的基础。     

基于圆盘加载波导的THz 分布作用振荡器的模拟研究

提出了一种新型的基于圆盘加载波导的THz 分布作用振荡管（Extended-Interaction Oscillator, EIO）,它由圆盘加载波导输入谐振腔、漂移段和输出腔三部分组成。利用2.5 维电磁仿真软件－UNIPIC 对其进行模拟研究。研究表明慢波结构的长度、漂移管的长度和输出管的高度对输出功率和频率产生显著影响。经过最优化设计,在注电压为27.7 kV,电流为20 mA 的条件下,仿真得出其中心频率为730.86 GHz ,峰值功率为442.1 mW 的THz 波。