圓柱坐標(biāo)系有限積分方法仿真耦合腔高頻特性.pdf

1、隨著真空電子技術(shù)的不斷發(fā)展，軍事電子工業(yè)和民用行業(yè)中對(duì)行波管性能的要求也越來越高。行波管作為高功率寬頻帶的微波源和重要的微波信號(hào)放大器在相關(guān)行業(yè)中具有不可替代的地位?，F(xiàn)代衛(wèi)星通信、空間通信、相控陣?yán)走_(dá)等技術(shù)的發(fā)展又從小型化、高壽命、高可靠性等方面對(duì)行波管提出了更高的要求。 隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)速度的提升，計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)在微波管設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用，世界上許多國家都積極發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，利用電子計(jì)算機(jī)來精確模

2、擬微波管中電子與高頻場(chǎng)的相互作用，與必要的實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，可節(jié)省大量的設(shè)計(jì)時(shí)間，縮短研制周期。 本論文的主要工作是通過研究現(xiàn)有的有限積分方法，研究了圓柱坐標(biāo)系下的有限積分方法的公式，并編寫matlab和Fortran程序，計(jì)算柱形諧振腔、圓形波導(dǎo)以及耦合腔的高頻特性，與CST，MAFIA結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了公式的準(zhǔn)確性，得到了較好的結(jié)果。 本論文給出了一些行波管的相關(guān)物理基礎(chǔ)，微波管CAD發(fā)展的現(xiàn)狀，講述了國際上一些常用的

3、計(jì)算方法，如：有限元法，有限積分方法，時(shí)域有限差分方法。并簡要介紹了相關(guān)國際上一些三維軟件MAFIA，CST等所使用的有限積分方法。描述了圓柱坐標(biāo)系下有限積分方法的推導(dǎo)過程，以及在Maxwell方程離散后，后處理過程中，頻域下化簡有限積分公式得到的數(shù)值方程，引出了矩陣特征值求解的數(shù)學(xué)問題。 對(duì)于大型稀疏矩陣求解特征值，本論文簡要給出了一些經(jīng)典的算法，以及自己在程序?qū)崿F(xiàn)求解過程中使用的方法，介紹了在求解復(fù)矩陣過程中，選用的Arpa