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宽带多注速调管的计算机模拟研究

本论文对宽带多注速调管进行了一系列计算机模拟研究。主要包括工作在π模的矩形同轴腔模拟计算;L波段连续波宽带多注速调管电子光学系统和高频互作用系统的模拟计算和优化;L波段多注速调管输出腔和收集极的热分析和冷却系统的优化;并研究了采用软件模拟速调管时,多电子注特性对多注速调管输出性能模拟结果的影响。用三维电磁场计算软件ISFEL3D计算了1/2波长和1/4波长矩形同轴腔,给出了同轴腔结构,工作模式的场分布和特性阻抗值等谐振腔参数,并与双间隙耦合圆柱谐振腔进行了比较。结果表明,1/2波长矩形同轴腔与普通双间隙耦合腔相比,特性阻抗基本相同,体积和重量小,可以在低频段多注速调管中使用。用1维和2.5维速调管模拟软件对L波段连续波宽带多注速调管的电子光学系统和高频互作用系统进行了计算机模拟和优化。得到了电子光学系统和高频互作用系统的优化方案。建立了宽带多注速调管输出腔和收集极比较精确的热分析和冷却系统优化方法。利用现有软件,实现了对多注速调  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(电子学研究所)
中国科学院研究生院(电子学研究所)

X波段高峰值功率多注速调管的研究

该博士学位论文阐述了X波段高峰值功率多注速调管的一些相关部件的设计方法,包括功率合成输出结构、多注电子光学系统和多间隙输出腔等。第一,速调管功率合成输出结构主要由功率合成器、转向波导结构和TE_(01)模输出窗组成。功率合成器的作用是将多个相同输入的矩形TE_(10)模式入射波的能量合成为中心网波导TE_(01)模式输出,论文第二章中介绍了功率合成器的设计方法,并分别设计了上作在9GHz的4合1和8合1功率合成器,设计结果与软件仿真结果取得了很好的一致。转向波导结构用于连接功率合成器和速调管输出腔,它由中央的矩形谐振腔、两个矩形耦合孔和两侧的传输波导组成,论文第三章在转向波导结构节点导纳模型的基础上,利用优化耦合积分方程的方法设计出了满足性能要求的转向波导结构,并利用该转向波导,计算了8合1功率合成器加载后,输出腔的间隙阻抗,计算结果与预期相一致。第四章为功率合成输出结构设计了一个工作在9GHz的TE_(01)模输出窗,与传统长...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科学技术创新》2018年02期
科学技术创新

多注速调管维修方案

1基本组成多注速调管一般有以下六个基本组成部分,如图1所示。图1多注速调管结构图1.1电子枪:主要由阴极、灯丝和控制极组成。灯丝在稳定电源供电下,使阴极加热而产生大量电子,控制极在调制脉冲作用下实现对速调管的工作调制。1.2聚焦系统:又叫聚焦线包,在腔体外侧,能够产生稳定的磁场,使高速电子形成电子注,射向收集极。1.3收集极:是电子的最终归属地,完成能量交换的电子最终打在收集极上并被其吸收,同时产生大量热量,一般需要冷却。1.4腔体:包括谐振腔和漂移腔。谐振腔是微波与电子注交换能量的部件;漂移腔是过渡区。1.5放电泵:主要是对腔体内产生的气体与离子进行吸收,保持多注速调管的真空度。1.6射频输入结构包括输入腔和输入窗;射频输出结构包括输出腔和输出窗。2工作原理灯丝加热之后,阴极发射电子注,经过磁场的聚焦和阴极电场的加速,形成了速度和密度都均匀的电子注,在穿过输入腔的时候,由于射频信号在输入腔中产生的高频振荡,建立起了射频电场,电...  (本文共2页) 阅读全文>>

《电子世界》2018年21期
电子世界

多注速调管发射机设计优化探讨

本文基于多注速调管发射机的实践,给出了此类发射机的工程化改进思路和方案。应用高次模的多注速调管、高压一体化方案、干式冷却技术、频谱试验成果等,提高了多注速调管发射机的适应性和先进性。引言:多注速调管是一种基于速度调制原理将电子注能量转换成微波能量的真空电子器件。电子注的形成、电子注与微波场的互作用、电子剩余能量的耗散和微波能量的输出是在相互分离的空间中进行的,而且高频互作用系统是分离的谐振腔。因而它具有高功率、高增益、高效率、长寿命等优点。配备多注速调管作为核心放大器件的雷达发射机,一般采用先进的零电压移相式全桥脉宽调制高压电源和固态调制器。在使用中,发射机的一些问题逐渐浮出水面,引起广大设计人员和装备使用人员的关注。本文结合装备实践,从使用过程中的相关问题着手,给出相关的工程化思路和方案。1多注速调管发射机工作原理图1发射机信号流程图发射机通常放置在跟踪馈线发射舱中,主要由高频部分、电源部分、全固态调制器以及控制全机的控保电路...  (本文共2页) 阅读全文>>

《信息技术》2017年04期
信息技术

抑制径向速调管高次杂模振荡的方法

0引言径向相对论速调管是基于渡越时间效应的器件[1-3]。1994年,M.J.Arman由速调管放大器能产生高效率这一特点出发,提出了径向速调管放大器概念[4-5],由于径向结构使用了具有低电压、大电流、弱空间电荷力且发射面积大的径向电子束[6],使径向器件阻抗低、体积小、重量轻,利于提高器件的功率和效率,且有助于实现器件的小型化,成为高功率微波器件的重要发展方向之一。然而,径向器件使用刻槽谐振腔作为束波互作用区,其工作模式与相近的高次杂模的频率间隔较小,容易产生高次模的振荡,影响器件的正常工作。因此,高次杂模的抑制是径向相对论速调管设计中急需解决的重要问题之一。目前抑制杂模的手段主要有两种:增大频率间隔和降低杂模的Q值。主要方法有耦合吸收腔法[7]、吸收材料法[7]、增加空漂移管头[8]等。本文通过利用刻槽谐振腔的场分布及其特点提出了利用磁耦合环降低高次杂模的Q值的方法,最后用时域仿真软件模拟含磁耦合环的谐振腔,验证其可行性。...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国设备工程》2017年18期
中国设备工程

单注速调管高功放液冷系统的研究

单注速调管是一种高功率、高增益和高效率的微正确性,对同类型发射机系统中大功率功放器件冷却设波放大器件,同时还具有工作稳定可靠和长寿命的优点,计提供参考。随着其在科学研究、国防建设和工业生产领域要求小型化、微小型化,器件的热流密度不断提高,热设计对整1单注速调管热能产生原因个系统变得越来越重要。在某单脉冲雷达发射分系统中,采用“前级固放从单注速调管的工作原理进行分析,了解单注速+末级单注速调管”两级放大链,单注速调管功放是微调管热能产生原因,工作原理图如图1。单注速调管由波功率产生的核心,发射峰值功率可达1MW。但是阴电子枪、高频互作用段、高频输入和输出系统、聚焦系极发射的电子束大部分被收集极和管体吸收而转换为热统、收集极等组成。由电子枪发射的轴向速度均匀的电能,致使承受相当高的发热密度,良好的冷却效果已经子注在通过输入腔(由外加射频信号驱动)时受到间隙成为整个系统具备高可靠性的重要保证。为了保证大功简谐电场的调制而使速度值出现了...  (本文共3页) 阅读全文>>