همان طور که می دانيم ها در رادار و مخابرات در طول موج های ميکرومتر، ميليمتر و کوچکتر


ازميليمتر استفاده می شوند. در مقايسه با  های مارپيچ،   ها در سطوح توان و فرکانس 
بالاتر، اما پهنای باند کمتر از آنها کار می کنند. ساختار   از دنباله ای از کاواک ها که از طريق 
شکاف هائی به هم تزويج شده اند و يک تونل عبور دهندة پرتو الکترون تشکيل می شود. معمولاً شعاع تونل 
عبور دهندة پرتو الکترون نسبت به ابعاد عرضی کاواک کوچک است و اثر آن در   مدار که 
وابسته به هندسة کاواک و شکاف است قابل چشم پوشی می اشد. همانند بسياری از  ها، شارش 
توان در ساختار غالباً در نزديکی ديواره های کاواک ها صورت می يرد و از طريق شکاف هائی از يک کاواک 
به کاواک ديگر انتشار می يابد. مدل ای يک بعدی پرتو الکترون بر اساس نمايش ديسکی آن می باشد و 
در مدل های دو بعدی, هر کدام از ديسک ا به حلقه های با تقارن محوری, که می  توانند فشرده و يا باز 
شوند, تقسيم می شود. معهذا, شبيه سازی های سه بعدی  به گونه ای که خواص ساختار به روش 
  شبيه سازی شوند و در عين حال شامل برهم کنش موج و پرتو الکترون باشند، هنوز
برای اينکه روش مناسب مدل کردن  ها باشند، خيلی زمان بر هستند. در اين پروژه، فرمول
بندی ای در حوزة زمان توصيف می شود که در آن   ساختار با يک مدار معادل مدل می شود 
اما پرتو الکترون با استفاده از مدل های تحليلی ميدان های  و ميدان های مغناطيس ساکن بررسی می
شود و تحليل گر پواسن برای شبيه سازی ميدان های فضای بار استفاده می شود.  از معادلات نيروی 
لورنتس سه بعدی نيز برای محاسبة حرکت پرتو الکترون دو بعدی در درون ساختاراستفاده می شود. 
كلمات كليدي (5 الي 7 كلمه):
 1ـ  ها
2ـ تحليل سيگنال بزرگ
3ـ تحليل غيرخطی
4ـ  شبيه¬سازی حوزة زمان
ـ  ها
Faezeh Safari, 81237808
Faezeh Safari

81237808

Coupled Cavity Traveling Wave Tubes (CCTWTs) are used for radar and 
communication purposes at microwave, millimeter and submillimeter wavelengths. In 
contrast with helix Traveling Wave Tubes (TWTs), CCTWTs operate at higher average 
power levels and higher frequencies but with smaller bandwidths than helix TWTs. The 
interaction structure in a CCTWT is composed of a series of cavities that are connected via 
slots and a beam tunnel. Typically, the beam tunnel radius is a small fraction of the
transverse cavity dimensions and is a negligible contributor to the cold circuit dispersion of 
the structure that is determined primarily by the specific cavity and slot structures. As in 
many slow wave devices, the flow of power in the structure is predominantly near the 
cavity walls and propagates from cavity to cavity through the slots. The 1D models of 
beam electron are based on disk representation of electron beam, and in the 2D model each 
of the disks is further divided into axially symmetric rings which can expand and contract. 
Nevertheless,  full scale, three dimensional (3D) Particle In Cell (PIC) simulations where 
the properties of the structure are simulated self consistently while at the same time 
including the interaction with an electron beam are still too time consuming to be practical 
methods of modeling CCTWTs. In this project, we describe a hybrid time domain 
formulation wherein the dispersion of the structure is modeled by an equivalent circuit, but 
the electron beam is treated using analytical models for the RF and magnetostatic fields 
and a Poisson solver is used to simulate the space charge fields. 3D Lorentz force 
equations are also used for calculation of 2D electron beam dynamics in the structure.
Keywords (5 to 7 words): 
1- Coupled Cavity Traveling Wave Tubes (CCTWTs),	
2-	Large Signal Analysis, 
3- Nonlinear Analysis,
4-  Time Domain Simulation,
5-  Traveling Wave Tubes (TWTs).