?
Analysis of the slow-wave structures used in the millimeter range devices
В работе рассматриваются замедляющие системы и их модели, которые используются при проектировании приборов миллиметрового диапазона. В лампах бегущей волны миллиметрового диапазона используются прямоугольные и аксиально-симметричные резонаторные замедляющие системы (ЗС). Анализ этих замедляющих систем проводился с использованием 3D моделирования по программе HFSS [1]. Дисперсионные характеристики рассчитывались по программе, изложенной в [2]. 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. Наиболее общим при решении задач данного типа является дискретный подход [3]. При описании дискретного взаимодействия применение разностной формы электродинамической теории возбуждения [4] позволяет сделать выбор между той или иной математической моделью.
Для описания ЛБВ с дискретным взаимодействием, в которых фаза поля в зазорах взаимодействия в продольном направлении остается постоянной, электродинамически обоснованным является использование разностного уравнения.
Чем точнее заданы коэффициенты конечно-разностного уравнения, тем более адекватной становится и математическая модель дискретного взаимодействия. Эти коэффициенты обладают определенным электродинамическим смыслом и задаются через коэффициенты матрицы передачи четырехполюсника, получаемого из шестиполюсника при условии, что возбуждающего тока нет. Данный четырехполюсник, в свою очередь, является математической моделью ячейки резонаторной замедляющей системы. Точность восстановления электродинамических характеристик моделируемой резонаторной ЗС определяется коэффициентами полученного четырёхполюсника. Следовательно, верный подбор данных коэффициентов обеспечивает правильное описание и процессов дискретного взаимодействия в лампах бегущей волны, и электродинамических процессов в ЗС.