行波管電子槍的準(zhǔn)確模擬與分析.pdf

1、行波管自誕生以來就得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。電子槍作為行波管的重要組成部分，對(duì)整管的工作性能起著決定性的作用。在具體模擬時(shí)工作人員發(fā)現(xiàn)，電子槍模擬結(jié)果有時(shí)和實(shí)際工作狀態(tài)吻合較好，而有時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯不一致的情況。這是由于電子槍的數(shù)值計(jì)算是依賴電子光學(xué)CAD軟件而實(shí)現(xiàn)的，而設(shè)計(jì)師在使用軟件模擬電子槍時(shí)諸多參量一貫采用默認(rèn)設(shè)置，從而導(dǎo)致模擬結(jié)果與實(shí)際工作狀態(tài)出現(xiàn)差異。所以電子槍參量的準(zhǔn)確設(shè)置是至關(guān)重要的。
　　本文主要對(duì)影響電子槍模擬結(jié)果的

2、重要參量，包括陰極材料屬性、網(wǎng)格尺寸及虛陽(yáng)極位置等進(jìn)行了研究與分析。通過電子槍模型對(duì)這些參量進(jìn)行模擬，研究得出準(zhǔn)確的參量取值方法。并對(duì)不同的軸對(duì)稱電子槍和柵控電子槍模型進(jìn)行分析模擬，驗(yàn)證了取值方法的合理性。研究結(jié)果表明，功函數(shù)和溫度對(duì)陰極電流影響很大，因根據(jù)實(shí)際測(cè)量設(shè)置，通常取在可穩(wěn)定發(fā)射的范圍內(nèi)；在保證收斂情況下，選取相對(duì)較大網(wǎng)格值來提高模擬效率；人為設(shè)置的虛陽(yáng)極位置嚴(yán)重影響發(fā)射電流，通過比較我們認(rèn)為，應(yīng)選擇陰極電流曲線極值點(diǎn)處作為虛

3、陽(yáng)極的準(zhǔn)確位置。
　　本文對(duì)影響電子槍模擬結(jié)果的其他重要參量，如：有限元階次、局部對(duì)稱計(jì)算、自適應(yīng)及求解維數(shù)等也進(jìn)行了研究與分析。將這些參量分別對(duì)柵控電子槍和軸對(duì)稱電子槍兩類模型進(jìn)行模擬，并得到變化曲線。研究得出，準(zhǔn)確模擬電子槍時(shí)，可首先選擇有限元線性插值、1/4局部對(duì)稱、非自適應(yīng)和三維計(jì)算。通過分析這些參量，可以將模擬結(jié)果、計(jì)算時(shí)間和占用資源三部分進(jìn)行更好的協(xié)調(diào)，在保證計(jì)算精度的前提下提高模擬效率。
　　本文提出了軸對(duì)稱及