多级降压收集极行波管高压电源的设计

为了提高真空管雷达发射机的效率、缩小整机的体积和重量,常使用多级降压收集极行波管作为功率射频放大器.为了保证多级降压收集极行波管高增益、高效率和良好线性等性能发挥的更好,就要在行波管每个电极上加合适的电压,确保行波管内建立稳定的电场.因此,根据行波管各电极的特性合理地选择各收集极的电压以及合理的设计高压电源显得尤其重要.文中结合多级降压收集极行波管的工作特性介绍了4种高压电源的设计方法及其特点.     

行波管多级降压收集极的计算和实验研究

采用多级降压收集极是提高行波管效率析有效途径之一。本文在ＳＬＡＣ－２６６程序的基础上对一支带有二级降压收集极的国外行波管进行了计算，并且将计算结果同实验结果进行了比较。同时用电子注分析仪对降压收集极区电子注和纵向速度分布进行了实验研究，获得了该二级降压收集极的部分工作曲线，并对实验结果进行了分析讨论。     

抑制行波管多级降压收集极二次电子发射的工艺研究

利用自行设计制造的一台抑制行波管多级降压收集极（MDC）二次电子发射的专用设备,分别对无氧铜片样品与无氧铜MDC进行了离子束表面改性的工艺研究。结果表明,表面改性后无氧铜表面二次电子发射系数可以得到大幅度的降低,有效提高空间行波管MDC的效率及整管效率。     

行波管多级降压收集极CAD软件研究与实现

该文讨论了行波管多级降压收集极CAD理论模型,在二维轴对称条件下,对网格自动划分技术、二次电子发射模型、空间电荷效应计算方法、外加磁场影响、收集极效率计算方法等进行了深入研究,并在现有模型基础上进行了修改,以获得更好的模拟效果。同时在此基础上,开发了行波管多级降压收集极CAD软件UESTC_MDC,并对该软件的使用进行了简单的介绍。最后根据国外研究发展动向,对我国行波管多级降压收集极CAD软件的发展提出了一些可参考的意见和建议。     

MAFIA在行波管多级降压收集极模拟中的应用

评述了传统二维稳态轨迹程序模拟多级降压收集极计算方法,同时提出了使用MAFIA 大信号分析软件对多级降压收集极进行全三维动态PIC模拟的方法和收集极效率简化计算公式。初步模拟实例表明该方法与实验结果吻合较好,为收集极的精确模拟和优化设计提供了新的途径。同时也指出了该方法存在的不足。     

多级降压收集极的模拟仿真软件

研制了一个微波管多级降压收集极的二维模拟计算软件MSDC。MSDC软件采用圆柱坐标系，计算静电场分布、注入的原电子的运动轨迹、原电子撞击电极引发的次级电子的发射和运动轨迹、电子运动形成的空间电荷密度等，最后给出多级压收集极的性能。本软件还具备再聚焦区电子注层流性计算功能，以便指导再聚焦区磁场分布的优化。本软件的主要特点，是考虑了次级电子的空间电荷效应，每次迭代计算、原电子轨迹和次级电子轨迹的影响全都包括进去。     

多注行波管收集极的设计与模拟

多级降压收集极是提高行波管效率的有效途径,本文在粒子算法的基础上,编写了多注行波管收集极的专用软件,实现了电子收集的三维模拟,计算结果与二维程序进行了比较,并利用该软件设计模拟了一个五注行波管两级降压收集极,对计算结果进行了分析。     

Orprogr在多级降压收集极设计中的应用

用Orprogr软件分别对两支行波管的多级降压收集极进行了验算,计算的结果与实测值基本吻合。Orprogr软件的计算结果虽然不是非常精确,但对收集极研究设计具有指导作用。     

考虑次级电子的行波管多级降压收集极的辅助设计计算

文中较全面地讨论了多级降压收集极的物理模型.借助Orion(2.5维)软件设计出效率较高的带有再聚焦系统的四级降压收集极,并考虑了次级电子的影响,模拟计算多级降压收集极和再聚焦区的性能,为行波管整管效率的提高提供了保证.     

多级降压收集极的优化设计

本文根据实验室实际制管的需要,首先利用MTSS 软件对多级降压收集极（简称MDC）进行电场优化,在收集效率明显提高的情况下,针对电子运动的非轴对称性,通过在收集极内引入非轴对称磁场,进一步提高收集效率并降低回流率。最终使计算结果满足工程上制管的要求。     

多级降压收集极效率的优化

围绕着MDC的核心即提高效率问题,分析了MDC的物理模型,阐明了MDC的功率分布图并解释了其来源.利用MDC的入口条件生成的功率分布图,可以快速得到给定降压级数的MDC的最优化效率,以及各电极的最优化电位.在最优化电位附近进行模拟仿真,减小电位选择的盲目性,起到事半功倍的效果.     

多级降压收集极中次级电子的研究

效率与电子回流率是考核多级降压收集极的重要指标,而多级降压收集极中次级电子的存在对效率和电子回流率有重要影响.因此,对次级电子的研究有重要意义.本文探讨了次级电子发射的物理原型,并根据其编制了相应的CAD程序, 在对多级降压收集极的试算中,取得了较好的效果.     

行波管非对称收集极的研究

目前行波管正朝着小型化、大功率以及高频率三个方向发展。对行波管的收集极进行一维或者多维尺寸的非对称改进是行波管小型化的重要途径。椭圆收集极相对传统圆收集极具有内表面面积大、一维尺寸小等优点,是一种非常可取的收集极形状。根据轴对称电场几何相似性定理,在收集极入口通过类似四极透镜作用将圆柱型电子注压缩成为类椭圆形电子注,更利于椭形收集极对电子的回收。利用计算机辅助设计软件对重新设计的行波管椭圆收集极进行仿真,为非对称收集极设计提供参考[1]。     

空间行波管

各种应用卫星迫切需求长寿命高可靠空间行波管，广泛的应用使空间行波管在近年里获得了长足的长进。采用先进的计算机模拟设计技术，使用长寿命阴极以及各种先进的微加工制造技术必使空间行波管更完善，得到更大的发展。