《表1 直角型折叠波导慢波结构尺寸参数(单位:mm)》

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《E波段折叠波导行波管集成极靴结构设计及仿真》

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图2为直角型折叠波导单周期示意图，其中h1，b1为横向直波导的长度和宽度，h2，b2为轴向直波导的长度和宽度，rc为电子注通道半径，半周期p=h2+b1，a为折叠波导宽边尺寸。极靴中电工纯铁材料的充磁量应位于退磁曲线的线性区域，即不饱和状态。经仿真计算，厚度为0.5 mm时，本结构极靴内磁场不饱和。根据该尺寸首先确定h2为极靴厚度0.5 mm，E波段折叠波导结构尺寸在2.4～2.7 mm之间选择，b1与b2的尺寸在0.2～0.3 mm之间。基于这些尺寸，使用CST微波工作室中的本征模求解器对直角型折叠波导的色散和耦合阻抗进行优化，最终确定尺寸参数如表1所示，仿真计算所得色散、耦合阻抗见图3、图4。该尺寸直角型折叠波导慢波结构工作中心频率65 GHz，具有10 GHz工作带宽，60～71 GHz频带内相光速比范围为0.228 9～0.224 3，色散较为平坦，中心频点处耦合阻抗为2.17?。