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专利号: 2025112798716
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种应用于慢波结构的多模式特性阻抗计算方法,其特征在于,包括:将慢波结构的每个模式等效为一个端口,确定慢波结构的散射矩阵;

通过变换公式将散射矩阵转化为传输矩阵;

计算电磁波在慢波结构中传输时需要满足的特征值方程;

求解特征值方程,获得特征值和特征向量;

根据主模式的电压和电流计算得到慢波结构的特性阻抗;

将高次模等效为端口,采用单周期结构进行特性阻抗提取;

所述慢波结构为包含M个模式的周期性慢波结构,所述周期性慢波结构包括一个物理输入端口和一个物理输出端口,整个慢波结构等效为2M的端口网络,其中M为自然数;

慢波结构的散射矩阵的表达式为:,

其中,下标i和o分别代表输入端口和输出端口,并且每个子矩阵对应于与输入/输出M个模式相关的广义散射矩阵,即 表示输出端口匹配时,输入端口的反射系数; 表示输入端口匹配时,输出端口的反射系数; 表示输入端口匹配时,输出端口到输入端口的反向传输系数; 表示输入端口匹配时,输入端口到输出端口的正向传输系数;

传输矩阵的表达式为:

其中, 、 、 、 均为 的矩阵,表达式分别为:,

其中, 为输入阻抗, 为输出阻抗, 表示全1矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种应用于慢波结构的多模式特性阻抗计算方法,其特征在于,特征值方程的表达式为:,

其中, 为模式1到模式M的模式电压, 为模式1到模式M的模式电流,γ为复传输常数,为慢波结构一个周期长度。