РАСЧЕТ ДИСПЕРСИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК Е0т-ВОЛН В ГОФРИРОВАННОМ ВОЛНОВОДЕ С РАЗЛИЧНОЙ ФОРМОЙ ПЕРИОДА

April 27, 2012 by admin Комментировать »

Кураев А. А., Марчик О. В., Синицын А. К. Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники ул. П. Бровки, 6, Минск – 220027, Беларусь Тел. (375-17) 239-84-98, e-mail: kurayev@bsuir.unibel.by, sinitsyn@bsuir.unibel.by

а для исследования дисперсионных свойств гармоник в (1) отрезка полого цилиндрического волновода с d -периодическим гофром достаточно определить набег фазы <рп из системы (1 )[2], при сг = 0 и граничном условии (условии Флоке)

Расчет величины <рп осуществлялся следующим образом. Выбиралась геометрия периода гофра. Задавалось в (3)(4)[2] условие

Парабола Рэ(х) подобрана таким образом, что в точках сшивания обеспечивается равенство нулю производных й'(г1 23 4) = b”(z1 2 3 4) = 0 . Параметр Ар характеризует долю плоской части: если Ар =0 то гофр чисто параболический (похож на синусоидальный), если Ар—>1 гофр переходит в меандр.

III.  Результаты расчетов

На Рис.1 представлены зависимости от глубины синусоидального гофра фазовой скорости основной (п=0 верхняя ветвь графика) и первой обратной (п=-1 нижняя ветвь графика) гармоник в полученном решении (1).

1-d=2b0=2,5 2- d=1 b0=2,5 3 – d=2 b0=3,5 4-d=1b0=3,5

На Рис.2. представлены зависимости от периода синусоидального гофра фазовых скоростей тех же гармоник.

Рис.З иллюстрирует изменение дисперсионных характеристик этих же гармоник для меандровидного гофра при изменении его формы (различные Ар).

На рис.4. представлены рассчитанные кривые зависимости сопротивления связи основной (Ко) и первой обратной (К_1) гармоник от радиуса тонкого электронного пучка для двух вариантов:

Рис. 2/ Fig. 2 1 – h=1 b0=2,5 2 – h=1 b0=3,5 3 – h=1,5 b0=2,5 4 – h=1,5 b0=3,5

1-слабозамедленная волна (Рфо=0.92), 2-замедлен- ная до Рфо=0.66 волна.

В докладе также обсуждаются результаты расчета дисперсионных характеристик Eom-мод двух и трехмодовых периодически гофрированных волноводов.

IV. Список литературы

[1]    .       Гуринович А. Б., Кураев А. А., Синицын А. К. – Электродинамическая теория ЛБВ-О на гофрированном волноводе с учетом высших гармонических составляющих сигнала // Электромагнитные волны и электронные системы. 2000, т.5, № 6, стр. 11-16

[2]    .       Батура М. П., Кураев А. А., Синицын А. К. Оптимизация релятивистских ЛБВ-О на нерегулярных волноводах с учетом высших мод.// CriMiCo 2004

Рис. З/Fig. 3 bo-2.5, d=1.8, 1 – Ар=0.9, 2 – Ар=0.7, 3 – Ар=0.5, 1,2,3 -сро, 1’, 2’, З’-Рф

Рис. 4 / Fig. 4 1, 2-Ко I’.Z-K-t 1,1’- h=1,44 d=2,2 Ь0=2,5 2,2′ – h=1,44 d=1.8 b0=2,5

CALCULATING THE E01-MODE DISPERSION CHARACTERISTICS IN A CORRUGATED WAVEGUIDE WITH VARIOUS PERIOD SHAPES

Kurayev A. A., Marchik О. V., Sinitsyn A. K.

Belarussian State University of Informatics and Radio Electronics 6 P. Brovki St., Minsk – 220013, Belarus phone +375 (17) 2398498 e-mail: sinitsyn@bsuir. unibei. by

Abstract – On the basis of a rigorous theory dispersive characteristics of E0m waves in a hollow waveguide with various corrugation periods have been investigated. Areas in parameters of the waveguide geometry have been found offering efficient interaction between an electronic stream and a decelerated harmonic of high-power Cerenkov generator wave field.

I.  Introduction

Using models and techniques in [1], [2], dispersion characteristics have been calculated in the present work for periodic waveguides with a corrugation shape varying from sine to meander.

II.     Problem statement for calculating dispersion characteristics

An important conclusion emerging form Floquet’s theorem is that in d-periodic electrodynamic structures the wave field at an ы frequency expands into harmonic series (1), while relative phase velocities of harmonics components are defined as (2).

To investigate dispersive properties of harmonics in a (1) section of a hollow cylindrical waveguide with a d-periodic corrugation it would be sufficient to determine phase incursion <p0 from the system (1) [2] at ct = 0 and for a boundary condition (3).

III.  Simulation results

Fig. 1 presents dependences of phase velocities for the fundamental (n = 0; top branch of the chart) and the first backward (n = -1; bottom branch of the chart) harmonics on the sine- shape corrugation depth in the obtained solution (1).

Fig. 2 presents dependences of phase velocities for the same harmonics on the period of the sine-shape corrugation.

Fig. 3 shows variations in dispersive characteristics of the same harmonics in a meander-shape corrugation when its shape is modified (various Ap).

Fig. 4 presents calculated graphic charts for coupling impedances of fundamental (K0) and first backward harmonics (K. 1) versus a thin electronic stream radius: 1 – a wave decelerated down to рфо = 0.92, 2 – a wave decelerated down to рф0=0.66.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты