结构偏心对开放式同轴谐振腔影响的研究

"这篇论文研究了结构偏心对开放式同轴谐振腔的影响，作者是谢永超和张世昌，他们使用CST微波工作室软件进行了数值模拟。研究发现，无论是平行偏心还是倾斜偏心，都会导致谐振频率、场振幅和品质因数的下降，而倾斜偏心的影响更为显著。该研究对于解决长脉冲及连续波兆瓦级回旋管的散热和模式竞争问题具有重要意义。" 开放式同轴谐振腔是一种在解决回旋管散热和模式竞争问题中常用的结构，它通过插入内导体柱形成同轴波导或谐振腔，以稀化本征模式谱，提高选模和选频特性。然而，在实际制造过程中，内外导体的轴线可能因制造工艺误差产生偏心，分为平行偏心和倾斜偏心两种类型。这种偏心会改变腔体的边界条件，进而影响其电磁性能。 研究表明，结构偏心，不论是平行偏心还是倾斜偏心，都会对谐振腔的性能产生负面影响。谐振频率会下降，这意味着腔体不再能在预设的频率下工作，这可能会降低器件的效率和稳定性。此外，场振幅的减小意味着腔内的电磁能量减弱，可能导致功率输出下降。品质因数的下降则意味着谐振腔的损耗增加，选择特定模式的能力降低。 平行偏心和倾斜偏心相比，倾斜偏心对谐振腔性能的影响更严重，这可能是由于轴线之间的角度导致了更大的电磁场分布变化。在理论研究方面，尽管有文献涉及同轴波导的平行偏心问题，但对于开放式同轴谐振腔的倾斜偏心问题，之前的研究相对较少。 论文采用了CST微波工作室软件进行数值模拟，这是一种强大的电磁仿真工具，能够准确预测和分析结构偏心对谐振腔性能的具体影响。通过这种方式，研究人员能够深入理解结构偏心如何改变谐振频率和品质因数，并为改善谐振腔的设计提供指导。 这项研究对于理解和优化开放式同轴谐振腔的性能至关重要，尤其是在高功率微波器件设计领域，它提供了处理结构偏心问题的新视角和可能的解决方案。未来的研究可能进一步探讨如何减少结构偏心带来的影响，或者开发出新的设计策略来补偿这些偏心效应。