Квазиоптическая теория релятивистских усилителей и генераторов поверхностной волны

• Автор: Малкин, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН НАД ОДНО- И ДВУМЕРНОПЕРИОДИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ
1.1. Дисперсионные характеристики нормальных волн, распространяющихся над слабогофрированной поверхностью

1.1.1. Общий вид дисперсионного соотношения для нормальных волн

1.1.2. Импедансное приближение

1.1.3. Дисперсионное уравнение в условиях брэгговского резонанса

1.1.4. Дисперсионные характеристики нормальных волн, распространяющихся в слабогофрированном планарном волноводе
1.2. Моделирование электродинамических характеристик одномерно-гофрированных волноводов конечных размеров

1.2.1. Формирование поверхностных мод в открытых одномерно-периодических системах

1.2.2. Моды отрезков гофрированных волноводов: электродинамические характеристики сверхразмерных брэгговских резонаторов
1.3. Формирование поверхностных мод над двумернопериодическими структурами
Приложение. Поверхностная волна вблизи металлической поверхности с конечной проводимостью

ГЛАВА 2. УСИЛЕНИЕ И ГЕНЕРАЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛЕНТОЧНЫМИ РЕЛЯТИВИСТСКИМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ ПУЧКАМИ, ДВИЖУЩИМИСЯ ВБЛИЗИ ГОФРИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
2Л. Взаимодействие прямолинейных электронных пучков с волнами, распространяющимися над гофрированной поверхностью
2.1.1. Самосогласованная система уравнений
2.1.2 Приближения и нормировки
2.1.3 Разложение по модам планарного волновода
2.2 Усилители поверхностной волны (ЛБВ на основной пространственной гармонике)
2.2.1. Уравнен ия ЛБВ в импедансном приближении
2.2.2. Линейный режим усиления
2.2.3. Нелинейный режим усиления
2.3 Генераторы поверхностной волны с однопериодическими структурами планарной геометрии (двумерная модель)
2.4 Теория сверхразмерных ЛБВ и ЛОВ на пространственной гармонике
2.4.1. Черенковские ЛБВ-усилители на «+1» пространственной гармонике
2.4.2 Черенковские ЛОВ на «-1» пространственной гармонике ;
2.5. Трехмерная модель генератора поверхностной волны (дифракционная селекция мод)
2.6. Генераторы поверхностной волны с двумерно-периодическими структурами планарной геометрии

Приложение. Двумерная модель мазеров на свободных электронах со сверхразмернымн планарными брэгговскими резонаторами
ГЛАВА 3. ГЕНЕРАТОРЫ ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОЛНЫ КОАКСИАЛЬНОЙ И ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ
3.1. Квазиоптичеекая теория релятивистских генераторов поверхностной волны коаксиальной и цилиндрической геометрии с осесимметричными периодическими структурами
3.1.1. Поверхностные моды в коаксиальных и цилиндрических волноводах с азимутально-симметричной гофрировкой
3.1.2. Возбуждение поверхностных волн прямолинейным электронным потоком
3.1.3. Результаты моделирования многомодовой нелинейной динамики
3.2. Релятивистские генераторы поверхностной волны с двумерно-периодическими структурами коаксиальной и цилиндрической геометрии
3.2.1. Поверхностные моды в коаксиальных и цилиндрических волноводах с двумерной гофрировкой.
3.2.2. Динамика коаксиальных и цилиндрических генераторов поверхностной волны.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Список цитируемой литературы
Список публикаций автора по теме диссертации

Рис.1.6. Дисперсною...к кривые нормальной поверхностной волны при различной гл_> й.ше го.д.лровки с периодом d =1.57 мм Сплошные линии - анализ ьчсскаь . .„рии, точками показано прямое численное модели],, .'.анне ..у= 0.1 мм, (2)6, =0.15 мн. ,3)6, -0.2 мм.
моделирования ла ослове кода «CST Microwave Studiu». На Рис.1.6 для различных гл;. Зин . .фрировки 6. = 0.1 мм, 0.15 мм и 0.2 мм и фиксированно'., перил .с d = 1.57 мм приведены дисперсионные кривые, следующие из с отно .ения 11.46). На том же рис. .псе п нктиром показаны дисперсионные криь.ле поверхностных волн, получаемые с помощью программного i.акега JST MICROWAVE STUDIO [11V J. Видно, что при относительно талых (в масштабе периода) глубинах гофрировки, примерно до Д < 0.1. мм или b__!d < 0.1 имеет место неплохое совпадение аналитических в численных кривых.
1.1.4. Д..спер, лонные характеристики похвальных волн, распространяй,.дн.... в слабогофрированном ллнпкрном ..олиоводе. Для решения за ачи i распространении поверхностной волны в волноводе следует постав.,гь дс юлнтельное граничное условие па второй стенке волновода: