Аннотация:Целью данной работы является исследование электродинамических характеристик планарных замедляющих систем типа меандр на диэлектрической подложке для миниатюрных ламп бегущей волны миллиметрового диапазона с ленточными электронными пучками. Методы. Основным методом является численное моделирование процессов распространения электромагнитных волн в указанных структурах с использованием современных конечно-элементных и конечно-разностных программных пакетов трехмерного полностью электромагнитного моделирования. Результаты. Показано, что помимо основной замедленной волны в микрополосковой замедляющей системе существуют также быстрые объемные моды, которые могут препятствовать стабильной работе ЛБВ-усилителя. Проведена оптимизация геометрических параметров системы с целью подавления объемных мод в рабочем диапазоне частот. Особенностью указанных систем является также высокие значения коэффициента затухания для замедленных волн. Приведены результаты моделирования омических потерь с использованием различных численных методов, проведено их качественное и количественное сравнение. Заключение. Подробно исследованы электродинамические характеристики миниатюрных планарных замедляющих систем типа микрополосковый меандр на диэлектрической подложке. Исследовано влияние пространственных параметров системы на частоты отсечки объемных и поверхностных мод. Приведены основные методы моделирования омических потерь. Показано, что моделирование омических потерь по теории возмущений и во временной области даёт заниженные значения омических потерь.
Ключевые слова:
Вакуумная микроэлектроника, планарные замедляющие системы, лампа бегущей волны, дисперсионная характеристика, сопротивление связи, коэффициент затухания, численное моделирование электромагнитных волн, метод конечных элементов.
УДК:
621.385.6
Поступила в редакцию: 07.05.2025 Исправленный вариант: 30.09.2025 Принята в печать: 09.07.2025
Полный текст:
PDF файл (2960 kB)