微波管電磁聚焦系統(tǒng)CAD技術(shù)研究.pdf

1、微波管是構(gòu)成微波波段發(fā)射機(jī)的主要器件，為了滿足裝備的需要，很多研究所和工廠多年來(lái)都在進(jìn)行卓有成效的研制。本課題是基于這樣的背景之下開(kāi)始工作。作者主要完成的是微波管中電磁聚焦系統(tǒng)CAD技術(shù)的研究，具體是用C語(yǔ)言模擬仿真電磁聚焦系統(tǒng)。 磁系統(tǒng)是微波電子管的重要組成部分，它直接影響到微波電子管的工作頻率、功率、效率、噪聲系數(shù)、穩(wěn)定性和壽命，而且微波電子管的重量主要取決于磁系統(tǒng)重量。因此，磁場(chǎng)的建立、磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造是微波電子管研制工作

2、中的一個(gè)重要內(nèi)容。 而在微波管中，磁系統(tǒng)的性能在很大程度上由電子注的質(zhì)量所決定，即它的層流性、剛性、通過(guò)率等，因而獲得一個(gè)高質(zhì)量的電子注也是至關(guān)重要的問(wèn)題。由于電子注是電子的集合，故存在著空間電荷力，若不采取特殊措施，電子注出陽(yáng)極口后就會(huì)立即發(fā)散開(kāi)來(lái)。為了維持電子注形狀，必須有外力加以平衡空間電荷發(fā)散力。外加的約束力可以用靜電場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生，也可以用磁場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生，歷史上這兩種方法都用過(guò)。最早是用通電線圈得到所需磁場(chǎng)，隨著其體積和重量大，

3、而且需要電流及功率都很大的穩(wěn)流電源的缺點(diǎn)的暴漏，永磁聚焦?jié)u漸地代替了通電線圈聚焦。但是，隨著繞制線包的材料和工藝的改進(jìn)，線包聚焦在一些場(chǎng)合還是可取的。因此如何設(shè)計(jì)線包聚焦統(tǒng)是相當(dāng)重要。 本論文圍繞電磁聚焦系統(tǒng)的理論分析與計(jì)算機(jī)模擬展開(kāi)研究工作，主要工作和創(chuàng)新之處在于： (1)詳細(xì)介紹了幾種常見(jiàn)的數(shù)值積分的用法與電磁學(xué)計(jì)算方法 常用的數(shù)值積分方法有機(jī)械求積、Newton-Cotes公式、Gauss公式、復(fù)化求積法、

4、Romberg加速算法等，并詳細(xì)介紹了Romberg加速算法，最后給出Romberg算法的流程圖。 (2)對(duì)微波電子管電磁聚焦系統(tǒng)的基本理論進(jìn)行了討論，對(duì)聚焦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了較深的論述 作者對(duì)線包聚焦的理論方法及優(yōu)劣作了概括性的闡述，在其理論基礎(chǔ)上，詳細(xì)地研究了線包聚焦方式的設(shè)計(jì)原則、主要參數(shù)選擇及注意要點(diǎn)。 (3)電磁聚焦系統(tǒng)模擬仿真 最后，作者對(duì)密繞型和疏松型螺線管行了數(shù)值計(jì)算與編程仿真，觀察仿真結(jié)果