X波段速調(diào)管電子光學(xué)系統(tǒng)的研究.pdf

1、速調(diào)管是以高功率、高增益和高效率為顯著特征的微波放大器件，在國(guó)防、軍事、醫(yī)療、科研等方面得到了廣泛應(yīng)用。電子光學(xué)系統(tǒng)是速調(diào)管的重要組成部分，主要研究電子注的形成、電子注與聚焦磁場(chǎng)之間的相互作用的問題，其主要分為電子槍區(qū)、聚焦磁場(chǎng)區(qū)和收集極區(qū)三部分。電子注是微波能量的來源，速調(diào)管輸出功率是從被微波源激勵(lì)的電子注中獲得的，因而電子注的性能很大程度上決定了微波管的性能。因此，對(duì)電子光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景。

2、　　本論文以多普勒氣象雷達(dá)用X波段大功率脈沖速調(diào)管電子光學(xué)系統(tǒng)為研究對(duì)象，論述了單注軸對(duì)稱電子光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。課題研究過程中利用了EGUN、ANSYS、CST等CAD計(jì)算軟件，采用了二維到三維過渡的方案。電子槍設(shè)計(jì)時(shí)以成熟管型的電子槍為原型，利用二維軟件找到影響電子注成形的主要因素，對(duì)各種因素的影響進(jìn)行分析，不斷對(duì)電子槍進(jìn)行優(yōu)化，得到滿足本管要求的電子槍，再代入三維計(jì)算軟件中驗(yàn)證二維結(jié)果的可靠性。在聚焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，在雙極筒形永磁

3、聚焦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修正，采用單極筒形永磁聚焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，屏蔽了雙極聚焦系統(tǒng)在收集極區(qū)產(chǎn)生的強(qiáng)反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使電子注在收集極區(qū)能夠很好的發(fā)散。在聚焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中同樣先利用了二維軟件對(duì)永磁聚焦系統(tǒng)進(jìn)行模擬，再進(jìn)行三維驗(yàn)證。
　　本文將設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于整管進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果比較表明，三維軟件模擬結(jié)果比二維軟件更加準(zhǔn)確，所設(shè)計(jì)X波段大功率脈沖速調(diào)管電子光學(xué)系統(tǒng)滿足實(shí)際用管要求，本論文采用的研究方法是可行的。本課題的研制