DIMOHA：一种用于行波管模拟的时域算法
等离子体物理
2019-10-01 v1
摘要
为在时域模拟行波管（TWTs），更一般地模拟真空器件中的波粒相互作用，我们开发了基于哈密顿方法的离散模型（dimoha，DIscrete MOdel with HAmiltonian approach），作为现有粒子网格（PIC）与频域方法的替代方案。事实上，它基于满足 Maxwell 方程的纵向 N 体哈密顿方法。dimoha 的优点包括：（i）允许任意波形（不仅是场包络），包括连续波形（CW）、多载波或数字调制（键控）；（ii）得益于允许大幅降低自由度的场离散化以及稳健的辛积分器，该算法比 PIC 代码快得多；（iii）支持任意周期性慢波结构设计，如螺旋线或折叠波导；（iv）可重现谐波生成、反射、振荡与失真现象；（v）处理非线性动力学，包括互调、俘获与混沌。dimoha 的精度通过将之与商用 Ku 波段变节距螺旋线 TWT 的测量结果以及具有交错双光栅慢波结构的亚太赫兹折叠波导 TWT 的模拟结果进行比较来评估。该算法还成功地进行了多载波模拟测试。
引用
@article{arxiv.1909.13704,
title = {DIMOHA: A Time-Domain Algorithm for Traveling-Wave Tube Simulations},
author = {Damien Minenna and Yves Elskens and Frédéric André and Alexandre Poyé and Jérôme Puech and Fabrice Doveil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.13704},
year = {2019}
}