毫米波行波管电子枪设计

分析了毫米波行波管电子枪设计方法与厘米波行波管电子枪设计方法的不同特点,并提出了新的设计方法．     

L波段连续波空间行波管双阳极电子枪设计改进

本文介绍了L波段连续波空间行波管双阳极电子枪的电子光学设计以及结构改进,通过采用双阳极电子枪,可进一步增强阳极对总电流调控能力,增大离子阱,同时结合阴极直径增大后,阴极支取电流密度减小,提高产品寿命和可靠性,经过实际装管测试,改进后的双阳极电子枪的性能满足L波段空间行波管使用要求。     

空间行波管阴极寿命试验

本文介绍了对用于空间行波管的M型阴极进行的寿命试验。阴极寿命试验的载体选用普通玻璃二极管与电子枪,用于试验的M型阴极在40支普通玻璃二极管中的累计试验时间已经超过681000 h,在16支电子枪和2支行波管中的累计试验时间已经超过275000 h。对阴极的钡蒸发测量表明在空间行波管的工作年限内,M阴极主要受到膜层退化的影响,而一般不会出现钡耗尽的问题。因此基于电子枪寿命试验的数据,由膜层退化导致的阴极实际功函数增加,得出了M型阴极寿命模型,并对一定工作条件下的阴极寿命时间进行推算。同时作者发现：对于长期的阴极寿命试验,普通玻璃二极管不能有效保持其内部真空度,阴极发射下降较快;在电子枪中,阴极发射稳定。电子枪更适合作为阴极寿命试验的载体。     

利用电子枪检测空间行波管真空度的方法

维持空间行波管内超高真空度对其稳定性和长寿命至关重要。本文介绍了一种使用空间行波管电子枪进行管内真空度检测的方法,主要介绍了此方法的原理、检测流程,给出了样管检测结果,对检测数据的分析验证了此方法具有良好的线性度和准确性。此方法为空间行波管在分离离子泵和封装后的管内真空度检测提供了一种有效手段。     

空间行波管电子枪中阴极热形变及冷启动特性研究

本文利用ANSYS软件对空间行波管的电子枪进行了稳态热分析,得到了电子枪阴极温度随灯丝功率的变化结果,计算结果与试验结果一致,验证了ANSYS热分析的正确性。在此基础上分析了阴极的热形变对电子枪性能参数的影响,同时模拟了电子枪中阴极的冷启动情况,得出阴极在-35℃条件下,在210s内阴极温度可以达到正常工作温度980℃。     

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。     

Ka波段大功率脉冲行波管电子枪的仿真设计

介绍了一个输出功率为1ｋＷ 的Ｋａ波段、高电子注通过率脉冲螺旋线行波管电子枪的仿真设计。首先通过工程计算进行电子枪初步设计,在此基础上再分别采用了二维仿真软件TAU和三维仿真软件MTSS、MAXWELL进行电性能精确仿真设计,并采用ANSYS Workbench进行结构可靠性仿真设计,最终的仿真设计方案进行装管测试,得到一只阳极电压18500Ｖ,发射电流 368.7ｍＡ,整管静态通过率高于99％的电子枪。     

回旋行波管高质量阴极及电子枪研究

回旋行波管对回旋电子注参数（纵横速度比、速度零散等）非常敏感,实验中需进行电子参数调节,高质量电子枪研制是整管设计核心之一。基于理论分析、结构分析及热分析等对回旋行波管电子枪进行改进设计,对阴极、热子进行优化设计,研发的电子枪速度零散＜2%,优于国际报道的3%。项目在热分析和形变分析基础上,改进了阴极结构及制备工艺,显著提高了热子加热效率,将阴极加热功率从100W降低至50W左右,提升了阴极发射的均匀性和稳定性,10%工作比下长时间工作稳定、可靠,有效保障了阴极寿命,新研电子枪在Ka频段回旋行波管装管实验,脉冲功率100kW,平均功率10kW,连续工作稳定、可靠。     

G波段行波管电子枪设计与实验

设计了用于G波段行波管的聚焦极调制皮尔斯电子枪,电子注电压20 kV,电流50.9 mA,注腰半径0.056 mm,射程10.3 mm。利用热-结构耦合分析和电子注轨迹仿真方法,分析了热形变对电子枪性能造成的显著影响。为了消除电子枪热形变的影响,设计了装配模具进行补偿,并得到了实验验证。该电子枪已用于多种G波段行波管,解决了关键部件技术问题。     

X波段行波管阳极控制电子枪设计

大功率电子枪设计中的主要问题是如何构成强流电子束和使电子枪中电子束聚焦。利用差值计算的方法初步确定了电子枪几何尺寸参数,进而应用数值模拟的方法计算了电子枪的结构及束流特性,设计了应用于X波段连续波大功率行波管的阳极控制电子枪。该电子枪设计参数为：阳极调制,导流系数为0．44μP,射程大于37mm,注腰半径为1mm。结果表明,该电子枪可完全满足x波段连续波大功率行波管对互作用电子束的要求。     

小型化Ka波段行波管研制

小型化毫米波平台要求行波管体积小,行波管各主要部件结构上要进行小型化设计,本文简要介绍了Ka波段行波管小型化的关键和设计方案及制管结果。行波管长度减小了73mm(从230~167 mm)。     

一种Ku波段空间行波管预失真器

提出一种无需直流偏置的Ku波段空间行波管预失真器.基于90°电桥、反向并联GaAs肖特基二极管对和负载电阻,产生预失真信号.同时可通过改变微带线长度和负载阻值实现可调性.此外,该电路自身具有良好的输入输出匹配特性,简化了电路结构.实测结果表明,该预失真器在带宽500MHz范围内可获得约7dB增益扩展和45°相位扩张.与行波管联测表明,行波管双音饱和输入功率回退3dB时,三阶交调可获得约6dB的改善效果.     

Ka波段连续波500W螺旋线行波管研究

Ka波段螺旋线大功率行波管在大容量的通信系统中具有重要作用,本文介绍了目前大功率连续波螺旋线行波管的现状,对相关技术进行了分析。通过对高频结构的互作用分析、热分析、多级降压收集极等分析,设计了一个Ka波段连续波500 W行波管的螺旋线互作用结构,计算机模拟结果表明可以满足设计要求。     

低电压、高脉冲输出功率Ka波段行波管研制

应用于毫米波系统的行波管电压低、效率高,本文简要分析了低电压、高脉冲输出功率Ka波段行波管关键技术,介绍了设计方案和制管结果。行波管在17 kV工作电压脉冲输出功率600 W。     

Ka波段波导-微带转接器的设计

本文分析了Ka波段波导-微带探针转接微波特性,利用全波分析软件对它进行了仿真分析,设计了Ka波段波导-微带转接器,实验测试与仿真设计结果十分相近:在26.5～40GHz内插入损耗0.75～1.27dB,回波损耗-38～-23dB,该波导-微带转接器在整个频段内性能良好,符合工程应用的要求.     

Ka波段低噪声放大器的研制

毫米波低噪声放大器是毫米波接收系统的关键部件,本文设计的毫米波低噪声放大器采用BJ320波导口输入输出和微带探针过渡结构实现波导结构到微带平面电路的过渡,使用MMIC芯片微组装工艺实现电路的制作,在工作频带内,测得该低噪声放大器的增益大于16 dB,噪声系数小于2.7 dB,达到了工程使用的要求。     

一种Ku波段行波管发射机的设计

介绍了一种Ku波段行波管发射机的技术参数及其设计方法。主要叙述了系统中高压电源、监控电路和调制器的设计,并针对发射机在无人机载SAR方面的应用,就如何解决体积小、重量轻情况下的电磁兼容问题,低气压条件下的高压绝缘与散热矛盾作了较详细说明。     

K频段自适应前馈行波管放大器设计

空间通信系统高保真转发对大功率行波管放大器的线性化度提出了更高的要求。针对高频段和大功率应用,基于预失真和前馈线性化技术,设计了一种K频段50 W自适应前馈线性化行波管放大器,介绍了其基本原理和参数,研究了前馈双检波电路结构及并行变步长的组合自适应控制算法。在K频段400 MHz带宽内,实现了输入功率20 dB大动态调整情况下失真信号自适应对消抑制,在相对于单载波饱和输出功率回退3 dB点,三阶交调小于-35 dBc,验证了前馈线性化技术在线性度改善方面的巨大优势。     

一种应用于Ku波段脉冲行波管的两级降压收集极的研究

本文介绍了一种应用于Ku波段脉冲行波管的两级降压收集极的研制结果,应用了该两级降压收集极的Ku波段脉冲行波管的总效率已经达到40%以上。     

Ka波段低噪声放大器的设计

利用pHEMT工艺设计了一个Ka波段微波单片低噪声放大器电路。电路采用四级放大的结构形式。利用微带电路实现射频输入、输出和级间匹配。采用多目标优化方法对电路增益、噪声系数、驻波比、稳定系数和输出1dB压缩点等特性进行了研究。设计出一个增益大于20dB,噪声系数小于1．0dB,1dB压缩点的输出功率在10dBm以上,性能优异的LNA。