图 7.33 添加调谐变量 2．运行调谐分析 右键单击工程树下的 Optimetrics节点，从弹出菜单中选择【Tuning】命令，打开“调谐 分析”对话框，如图 7.34所示。 图 7.34 调谐分析设置操作 在“调谐分析”对话框中，①处的 Real Time复选框是设置移动③处的变量滑标时是否 实时进行仿真分析，选中该复选框表示移动变量滑标时实时仿真分析并给出分析结果，不选 中该复选框则在移动③处的变量滑标后需要单击④处的 按钮才开始仿真分析，然后给 出分析结果；②处的 Sim.Setups列出了当前设计中的所有求解设置项，如果某个求解设置需 要进行调谐分析，则在此勾选该求解设置项对应的复选框即可，反之则清空对应的复选框； 本例中只有一个求解设置项 Setup1，勾选该求解设置；③处的 Variables栏列出了所有的调谐 变量，此处列出了我们在前面添加的两个调谐变量 width 和 height；通过移动变量滑标可以 改变调谐变量的值，并实时进行仿真分析，更新分析结果；变量下方从上到下的 3个数值分 别对应该变量的最大值、初始值和最小值，用户可以根据需要随时修改这些值；如果没有勾 选①处的 Real Time复选框，则每次更改变量的值后，需要单击④处的 按钮开始求解 分析并在分析完成后实时更新分析结果。 在运行调谐分析时，用户可以首先打开需要查看的分析结果窗口。在调谐分析过程中， 每次改变变量的值，分析结果窗口显示的数据都会随之实时更新。 在调谐分析完成后，可以单击 退出图 7.34所示的“调谐分析”对话框。退出后， 系统会自动弹出如图 7.35所示的 Apply Tuned Variation对话框，列出调谐分析时所有分析过 的变量值，询问用户是否更新变量的值；如果需要更新变量值，选中新的变量值然后单击 按钮，退出调谐分析；如果不需要更新变量值，直接单击 按钮，退出调谐 分析。 使用调谐分析功能，所耗费的分析时间和硬件资源比参数扫描分析和优化设计少，在要

色散特性模拟 在的三维仿真软件都能提供周期边界条件(periodic boundary condition)，或叫主-从边界条件（master-slave boundary condition）。使用周期边界条件仿真时只需要建一个螺旋周期的模型，并指定任意的相移 ，利用三维仿真软件的本征模求解器(eigenmode solver)计算出最低模的谐振频率 ，通过下面的公式就可求出相速 。 是空间基波的相位传播常数， 是螺旋线的螺距， 是角频率。改变指定的相移 的数值，就可以得到一组对应的 的色散关系曲线。

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慢波结构是微波管重要的部件，它是电子注与高频场相互作用进行能量交换以实现微波振荡或放大的场所。随着对微波管性能越来越高的要求，微波管慢波结构的效率和性能要求也随之提高。文中首先分析了如何求解微波管慢波结构的高频特性，并在此基础上使用了HFSS以及CST MWS等软件对两种新型微波管慢波结构（环杆慢波结构、折叠波导慢波结构）的高频特性（色散特性、耦合阻抗）进行了初步的仿真研究，并通过对结果的分析比较了两个结构的特性。

耦合阻抗模拟 耦合阻抗是表征轴上纵向高频电场与电子注进行相互作用大小的一个基本参量。耦合阻抗越高，则高频场与电子注之间的能量交换越充分，对应管子的增益和效率就越高。螺旋慢波系统由于其纵向的周期性，由弗洛奎定理可知存在纵向空间高次谐波，但能与电子注同步并发生有效相互作用的是空间谐波中的基波成分，所以我们一般只计算基波的耦合阻抗。螺旋慢波系统的空间基波耦合阻抗定义，如下所示。 其中， 是空间基波的轴线上纵向电场幅值。 是沿轴线传播的功率。

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