MPM用小型化行波管的研究和設(shè)計.pdf

1、被稱為“超級器件”的微波功率模塊MPM,由電源調(diào)節(jié)器,固態(tài)集成電路和真空微波器件組成,廣泛應(yīng)用于雷達、電子對抗、電子誘餌、相控陣列、空間通信等軍事與商用領(lǐng)域。小型化TWT是MPM設(shè)計中重要的一環(huán)。本論文論述了MPM用小型化行波管的組成結(jié)構(gòu),以及各分系統(tǒng)的工作原理及其設(shè)計方法,工藝實施等問題。包含以下4個方面的內(nèi)容:螺旋線慢波系統(tǒng)的分析一直以來都是困擾行波管制造的難題。行波管的冷參量是電磁波與電子注互作用計算的基礎(chǔ)。作者利用CSTMWS高

2、頻仿真軟件進行了螺旋線慢波系統(tǒng)的冷參量的模擬仿真,使得冷參量數(shù)據(jù)能夠指導實際制管;并編制了基于CSTMWS的螺旋線慢波系統(tǒng)的冷參量計算宏程序,該程序適用于任何加載或不加載的螺旋線結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)處理全自動化;結(jié)合一定的網(wǎng)格劃分經(jīng)驗,可以在很短的時間內(nèi)得到精度較高的結(jié)果:在設(shè)計頻帶內(nèi),色散特性平均誤差小于1.6％,耦合阻抗平均誤差小于3.5%。對電子槍設(shè)計方法進行了回顧、討論,對迭代綜合法進行了嚴格的公式推導,修正了陰極半錐角初值定義公式,解決

3、了該方法不能設(shè)計低壓縮比電子槍的問題,擴展了的迭代綜合法的適用范圍情況,提高了電子槍初值設(shè)計精度,縮短了設(shè)計與優(yōu)化時間。在電子槍實際電極形狀及位置的設(shè)計過程,采用兩種電子光學仿真軟件EGUN和Orprogr,相互印證共同進行仿真驗證,以得到滿足設(shè)計指標的電子槍。對周期永磁聚束系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計過程進行了描述,針對不同的設(shè)計方案進行了優(yōu)選,從仿真結(jié)果上看,能夠保證電子注動態(tài)流通率在98%以上,避免螺旋慢波系統(tǒng)的損壞并有助于互作用結(jié)束后的