螺旋线行波管欧拉非线性注波互作用理论

• 作者: 邱海舰 乔建军 牛吉凌 张飞正 张亘
• 来源期刊: 真空电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 解析解 欧拉模型 非线性分析 螺旋线行波管
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 理论与设计
• 页码范围: 52-61
• 页数: 10页
• 分类号: TN124
• 语种: 中文
• DOI: 10.16540/j.cnki.cn11-2485/tn.2021.06.10

摘要

如何获得螺旋线行波管的欧拉非线性解析解是研究其非线性特性产生物理机制的关键.本文采用逐次逼近法,详细推导了螺旋线行波管的欧拉非线性注波互作用解析解,获得了电场与电子相位的解析关系,并将逐次逼近解析解与拉格朗日理论以及传统的欧拉理论进行对比.仿真中采用了一支C波段和一支Ku波段的螺旋线行波管(均匀螺距分布),仿真结果表明:在非线性区,四阶逐次逼近解析解与拉格朗日理论具有很好的一致性,并且精度高于一阶、二阶以及三阶的逐次逼近解析解.同时,还发现四阶逐次逼近解析解能够呈现出由电子超越引起的饱和现象,而传统的欧拉理论是无法对此饱和现象进行描述的.此外,四阶逐次逼近解析解比现有的方法更加简捷,因此可以进行解析研究处理,以便研究行波管非线性互作用物理机制.研究表明四阶逐次逼近解析解优于现有的研究.