行波管注波互作用非線性理論研究.pdf

1、行波管是一種大功率微波電真空器件，廣泛應(yīng)用在真空管雷達(dá)發(fā)射機(jī)，電子干擾設(shè)備，通信衛(wèi)星有效載荷等各種設(shè)備上，是現(xiàn)代軍事電子必不可少的微波器件?，F(xiàn)代軍事電子應(yīng)用對行波管提出了各種極高的指標(biāo)要求，比如提高互作用效率，降低諧波，降低噪聲，抑制振蕩，小型化，雙模工作狀態(tài)，尤其是衛(wèi)星通信對線性化指標(biāo)有嚴(yán)格的要求。
　　注波互作用是將電子的大部分能量交給高頻場，是行波管工作中最關(guān)鍵的部分。
　　歐拉線性理論是建立在歐拉坐標(biāo)系上的注波互作用

2、線性理論，本文發(fā)展了文獻(xiàn)中的歐拉線性理論，將其應(yīng)用在反常色散抑制諧波研究上，推導(dǎo)出線性情況下的基波相對相位角與基波相速的關(guān)系以及二次諧波的相對相位角與基波相速的關(guān)系。根據(jù)MATLAB畫出的圖形可以看出，隨著基波色散的逐漸下降，基波相對相位角逐漸增大，基波激勵(lì)起來的二次諧波的相對相位角逐漸減小，從而導(dǎo)致在基波初始相速附近范圍內(nèi)，基波場增加的更快，諧波場增加的更慢，即基波場增加的速度遠(yuǎn)比諧波場增加的速度要快，從而提高了基波輸出功率，相對抑制

3、諧波輸出功率。因此反常色散能夠用于提高基波輸出功率和相對抑制諧波輸出功率。
　　歐拉非線性理論是從歐拉線性理論出發(fā)，根據(jù)非線性理論和線性理論的差異主要在于貝塞爾函數(shù)不能退化成線性函數(shù)形式，從而得到了非線性理論的運(yùn)動方程和場方程，并且根據(jù)文獻(xiàn)進(jìn)一步解出了歐拉線性理論的解析解，以此為基點(diǎn)，通過解析迭代的方式，將其代入到非線性理論的運(yùn)動方程和場方程構(gòu)成的特征方程中，得到非線性方程的初步近似解析解，再以此為基點(diǎn)，重復(fù)上述過程，得到非線性方