[发明专利]一种模拟行波管线性注波互作用的欧拉方法

说明书

本发明属于行波管模拟技术，公开了一种模拟行波管线性注波互作用的欧拉方法，本发明的方法针对传统行波管欧拉线性理论计算精度低的问题，在欧拉非线性注波互作用理论的基础上，通过对其线性化，得到本发明的欧拉线性注波互作用模型。本发明的欧拉方法具有计算速度快、消耗内存小的特点，能够精确模拟螺旋线行波管中的线性注波互作用过程。

技术领域

本发明属于行波管模拟技术领域，具体涉及一种模拟行波管线性注波互作用的欧拉方法。

背景技术

行波管是使用最广泛的真空电子器件之一，广泛应用于卫星通讯、雷达、电子对抗等领域。随着我国航天事业的飞速发展，对空间行波管放大器的研制和生产提出了非常迫切的需求。其中行波管线性理论能够满足行波管管长的前85％的模拟，而且它具有计算速度快、消耗内存小的特点。然而传统的行波管线性理论(如Pierce小信号理论)，在线性区的计算精度较低，会直接影响行波管放大器的设计。因此非常有必要建立精确的行波管线性理论。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统欧拉线性注波互作用理论(Pierce小信号理论)计算精度低的问题，提出了一种模拟行波管线性注波互作用的欧拉方法。

本发明的技术方案是：一种模拟行波管线性注波互作用的欧拉方法，包括以下步骤：

A.欧拉非线性注波互作用理论的基础上，对其进行线性化处理，得到欧拉线性注波互作用理论的色散方程；

B.设置互作用初始边界条件；

C.利用步骤A得到的色散方程以及步骤B得到的注波互作用边界条件建立线性注波互作用理论模型，对模型进行求解，直到注波互作用结束，即可完成一次注波互作用过程的模拟。

本发明的有益效果：本发明的模拟行波管线性注波互作用的欧拉方法在欧拉非线性注波互作用理论的基础上，对其进行线性化得到色散方程，同时设置边界条件，最终得到欧拉线性注波互作用理论模型。本发明的欧拉方法具有计算速度快、消耗内存小的特点，能够精确模拟行波管中的线性注波互作用过程。

附图说明

图1是本发明模拟行波管线性注波互作用欧拉方法的流程示意图。

图2是无翼片品型夹持杆高频结构图。

图3是本发明与传统欧拉线性理论模型以及BWIS code代码的增益对比图。

图4是本发明与传统欧拉线性理论模型以及BWIS code代码的相移对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明的行波管注波互作用的模拟方法的流程示意图如图1所示，具体包括如下步骤：

A.首先对欧拉非线性理论模型进行线性化处理，得到欧拉线性注波互作用色散方程。

欧拉非线性理论模型的方程组为：