ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2016, № 3 · ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Модель распределения СВЧ поля в бессеточном зазоре резонатора

А.Ю. Байков1, О.А. Байкова2, О.А. Перевозчикова2

1 Московский финансово-юридический университет (МФЮА), Россия
2 Национальный исследовательский ядерный университет (МИФИ), Россия
Полный текст УДК 621.385, 537.533.9, 519.688 EDN VSZBKJ

Аннотация

Предложена математическая модель распределения продольной составляющей электрической компоненты СВЧ поля в эффективном зазоре резонатора. Распределение получено в виде аналитической формулы с одним управляющим параметром. На основе численного моделирования получена зависимость управляющего параметра от геометрических параметров зазора. Показано, что погрешность полученного аналитического решения по сравнению с результатами численного моделирования не превышает 5%, а влияние этой погрешности на погрешность вычисления КПД клистрона не превышает 0.5%.

  • СВЧ резонатор
  • клистрон
  • распределение СВЧ поля
  • математическое моделирование
Abstract (in English)

The mathematical model of the longitudinal distribution of the microwave electric component in the effective RF cavity gap is proposed. The distribution is obtained in the form of the analytical formula with one control parameter. The dependence of the control parameter on the geometric parameters of the gap is obtained by the numerical simulation. It is shown that the error of the analytical solutions obtained in comparison with the results of numerical simulation does not exceed 5%, and the effect of this error on the error in calculating the klystron efficiency does not exceed 0.5%

Для цитирования

Байков А.Ю., Байкова О.А., Перевозчикова О.А. Модель распределения СВЧ поля в бессеточном зазоре резонатора // Журнал радиоэлектроники. – 2016. – № 3.

Литература

  1. Байков А.Ю., Грушина О.А., Стриханов М.Н. Моделирование условий достижения максимального КПД в клистронах дециметрового диапазона. // ЖТФ. 2014. Т. 84. Вып.3. C. 113-119.
  2. Байков А.Ю., Грушина О.А., Колунтаев И.В., Стриханов М.Н. Поэтапная оптимизация клистрона с высоким КПД и с мощностью пучка 8.5МВт. // Тр. конф. Математика, информатика, естествознание в экономике и обществе. М.: МФЮА, 2014. С.117-124.
  3. Байков А.Ю., Байкова О.А., Мулярик Е.И., Стриханов М.Н. Синтез клистронов с максимальным КПД на основе приведенной длины.// Тр. конф. Математика, информатика, естествознание в экономике и обществе. М.: МФЮА, 2015. С.131-135.
  4. Байков А.Ю., Грушина О.А., Стриханов М.Н. Моделирование зависимости максимального КПД от коэффициента усиления в трехрезонаторном клистроне дециметрового диапазона. //Вестник МФЮА. 2013. № 1. С.116-125.
  5. Байков А.Ю., Грушина О.А., Стриханов М.Н. Исследование зависимости максимального КПД от коэффициента усиления в двухрезонаторных клистронах. // ЖТФ, 2013. Т. 83. Вып.4. C.127-133.
  6. Антонова Г.М., Байков А.Ю. Использование ЛПτ -поиска с усреднением для выбора параметров при синтезе мощных вакуумных резонаторных СВЧ-приборов О-типа //Тр. 5-межд. конф. Идентификация систем и задачи управления. М.: ИПУ, 2006. С.823-837.
  7. Байков А.Ю., Грушина О.А. Дискретно-аналитическая модель клистрона и многопараметрическая оптимизация. //Тр. конф. Проблемы СВЧ-электроники. М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2013. С.34.
  8. Байков А.Ю., Грушина О.А., Стриханов М.Н., Тищенко А.А. Математическая модель трансформации электронного пучка в узкой трубе.//ЖТФ. 2012. №6. С. 90 - 100.
  9. Байков А.Ю. Компьютерное моделирование мощных и сверхмощных резонаторных СВЧ приборов О-типа //Информационно-измерительные и управляющие системы. 2010. Т.8. №4. С.36-46.
  10. Байков А.Ю., Байкова О.А. К вопросу об оптимальном торможении d - сгустка в СВЧ поле.// Тр. конф. Математика, информатика, естествознание в экономике и обществе. М.: МФЮА, 2015. Т.1. С.136-145.
  11. Байков А.Ю., Грушина О.А., Стриханов М.Н., Тищенко А.А. Влияние пространственного заряда на процесс группирования в клистроне в рамках "приближения замороженного пучка". //Вестник МФЮА. 2012. № 1. С.68-77.
  12. Байков А.Ю., Грушина О.А., Стриханов М.Н. Решение уравнения группирования интенсивного электронного пучка в узкой трубе методом кинематического шага. //Вестник МФЮА. 2013. № 1. С.32-40.
  13. Байков А.Ю., Ежиков В.Б. Редактируемый интерфейс ввода-вывода данных для вычислительной модели, включающей многопараметрическую оптимизацию. /Вестник МФЮА. 2011. №1. С.173-182.
  14. Гайдук В.И., Палатов К.И., Петров Д.М. Физические основы электроники СВЧ. М.: Сов. радио, 1971. 600с.
  15. A. J. Jensen, G. Caryotakis, D. Scheitrum, D. Sprehn, and B. Steele. “Sheet beam klystron simulations using AJDISK,”//Proc. IEEE 7th. IVEC Conf. Monterey, CA, USA, Apr. 2006. PP. 489-490.
  16. Глазер В. Основы электронной оптики, пер. с нем. М.: Гос. изд. техн.-теор. лит., 1957. §77 и 89.
  17. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. М.: Высш. Шк., 1972. Т.2. 376с.
  18. Банков С.Е., Курушин А.А. Разевиг В.Д. Анализ и оптимизация трехмерных СВЧ структур с помощью HFSS. М.: СОЛОН-Пресс, 2004. 208с.