Анализ резонаторных замедляющих систем и исследование их характеристик по результатам 3D-моделирования

В данной выпускной квалификационной работе рассматриваются замедляющие системы и их модели, используемые при проектировании усилительных приборов миллиметрового диапазона. В лампах бегущей волны миллиметрового диапазона используются прямоугольные и аксиально-симметричные резонаторные замедляющие системы (ЗС). Проведён анализ литературы и современных разработок в области замедляющих систем и проектирования усилительных приборов миллиметрового диапазона. Рассмотрена модель ячейки периодической ЗС в виде многополюсника. Описаны основные методы нахождения матричного оператора многополюсника. Данные методы находят широкое применение в программах, осуществляющих 3D-моделирование. Анализ замедляющих систем в данной работе проводился с использованием 3D-моделирования в HFSS. Описана обработка результатов моделирования в HFSS в математическом пакете Mathcad. Изложены алгоритмы обработки результатов моделирования для случая одного (два порта) и двух (четыре порта) каналов передачи микроволновой энергии. Полученные в результате расчета характеристики используются для построения модели ячейки замедляющей системы. Особенности взаимодействия электронов и поля в ЛБВ с резонаторными замедляющими системами определяются характером распределения полей в такой системе. Представлена модель секции ЛБВ, разработанная на основе дискретного подхода в рамках разностной формы электродинамической теории возбуждения. Дан анализ полученных результатов.