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在很多领域都会遇到各种各样的优化问题。在行波管的设计中，如何使得同轴馈电线与行波管实现良好耦合，如何使馈能达到最高效率，其中各个参数的选择与调整，就是一个很典型的优化问题。
现代高技术的战争给大功率微波电子管提出新的需求和良好发展环境，促使真空电子器件向大功率、宽频带、高效率和高可靠性等方向快速发展，其中行波管的用途最广泛。行波管馈能结构的作用是完成管内和管外传输线的能量耦合，其设计的好坏与否影响到行波管的工作效率，而且对于行波管工作的频率范围也会造成很大影响。本文在粒子群优化算法(PSO)的启发之下，使用时域有限差分(FDTD)方法对行波管耦合结构进行模拟，实现了耦合结构的自动优化。
本文所做的主要工作如下：
(1)使用FDTD方法对两种常用的行波管耦合结构进行了模拟计算。其中着重讨论了在行波管结构中FDTD的连接边界以及吸收边界的设置，使之适应本问题的应用。
(2)使用PSO方法对所建行波管耦合结构进行了优化计算，讨论了PSO在与本文中问题结合时需要考虑的适应值选择等问题，并且验证了PSO在处理此类问题中的有效性。
(3)对两种耦合结构中的参量选择对于馈能效果的影响做了一些讨论。对于在行波管馈能结构中如何调整参数使馈能效率最大化做出了一些有益的探讨。