具有平稳拐点和增强互作用阻抗的三路蛇形慢波结构
等离子体物理
2022-11-28 v2
摘要
我们介绍了两种常用于毫米波行波管（TWTs）的蛇形波导慢波结构（SWS）的新变体，其具有增强的互作用阻抗。利用色散工程结合传输矩阵方法，我们调谐导波波数色散关系，在矩形波导的主 TE10 模内呈现平稳拐点（SIPs）以及非平稳或倾斜拐点（TIPs）。该简并出现在与带隙相关的第一上带边之下，在蛇形波导（SWG）的色散中相邻空间谐波于此相遇，该波导由电子束隧道贯穿。对结构几何进行优化，以实现 SIP，从而允许在所需布里渊区中指定波数区间内与电子束实现三模同步。使用全波仿真获取并验证三路耦合波导中 SIP 的存在，并微调几何使得电子束在 SIP 处或附近同步。三路波导 SWS 在近似平稳拐点附近表现出中等高的 Pierce 阻抗，使该 SWS 几何形状有望用于提高毫米波 TWTs 的功率增益和基本提取效率。此外，所引入的 SWS 几何形状具有定向耦合器般的行为，可在 SIP 频率附近实现分布式功率提取。
引用
@article{arxiv.2203.05641,
title = {Three-Way Serpentine Slow-Wave Structures with Stationary Inflection Point and Enhanced Interaction Impedance},
author = {Robert Marosi and Tarek Mealy and Alexander Figotin and Filippo Capolino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.05641},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 8 figures