X波段大功率寬帶耦合腔脈沖行波管的優(yōu)化仿真設(shè)計.pdf

1、大功率寬帶耦合腔脈沖行波管具有頻帶寬、功率大、效率高等特點(diǎn)，在國防裝備和人民的日常生活中都有廣泛的應(yīng)用。本文基于微波管CAD仿真技術(shù)平臺對大功率寬帶耦合腔脈沖行波管開展了整管仿真與優(yōu)化設(shè)計，給出了具體的實(shí)現(xiàn)方案，并完成了相應(yīng)的樣管裝配與測試，實(shí)測結(jié)果表明CAD仿真技術(shù)能夠指導(dǎo)行波管的正向設(shè)計。
　　本文首先采用CAD技術(shù)優(yōu)化設(shè)計行波管的光學(xué)結(jié)構(gòu)，對電子槍的光學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真，確定了電子槍的結(jié)構(gòu)尺寸。對慢波電路的色散冷特性進(jìn)行了設(shè)計

2、，得到了滿足要求的慢波電路結(jié)構(gòu)，通過CAD技術(shù)模擬分析了大信號條件下行波管的功率、增益和效率等參數(shù)，還通過軟件優(yōu)化提高了行波管的電子效率。對不同材料的輸能窗瓷片的應(yīng)用情況進(jìn)行了對比分析。對如何提高電子注流通率進(jìn)行了研究，并通過優(yōu)化磁聚焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計出了滿足電子注流通率要求的磁聚焦系統(tǒng)。在收集極的設(shè)計中，對電子的返流情況進(jìn)行了研究，通過設(shè)計再聚焦段抑制了電子的返流，不僅提高了行波管的電子注流通率，還降低了慢波電路上功耗，減小了散熱；

3、r>　　其次還對行波管的可靠性進(jìn)行了分析，對電子槍的5分鐘預(yù)熱情況，在振動、沖擊等應(yīng)用條件下電子槍的工作可靠性進(jìn)行了分析，并根據(jù)分析結(jié)果做出了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整。對四種材料的輸能窗在工作過程中的熱狀態(tài)進(jìn)行了分析，選擇出了滿足使用要求的可易于實(shí)現(xiàn)的輸能窗。另外，還對兩級降壓收集極的散熱情況進(jìn)行了分析，優(yōu)化了收集極的散熱結(jié)構(gòu)，得到了散熱特性好的收集極。
　　最后，對設(shè)計優(yōu)化的行波管進(jìn)行了實(shí)際裝管，通過實(shí)測來驗(yàn)證采用CAD技術(shù)設(shè)計行波管的可