螺旋线行波管的三维互作用仿真方法研究

采用了CST工作室套装TM电磁仿真软件对一个典型的Ku波段螺旋线行波管的电子枪、磁聚焦系统、慢波结构和注一波互作用的非线性过程进行了三维的静电场、静磁场、粒子跟踪、本征模、粒子模拟的仿真和分析,得到了该行波管电子枪导流系数、慢波结构冷测特性以及输出功率和增益等参数,仿真所得数据与实测数据相符,证明了三维数值仿真全管的可行性,为后期设计和优化奠定基础。     

螺旋线行波管注-波互作用三维粒子模拟

结合时域有限差分方法和粒子模拟方法,开发了螺旋线行波管的三维注-波互作用粒子模拟程序。从最基本的电磁场运动规律和力学规律出发,利用高速计算机直接求解完整的麦克斯韦方程组和洛伦兹方程,完成了对C 波段螺旋线行波管的注-波互作用的模拟计算,得到了电子的相位和空间分布以及管子的功率、增益等电性能参量,验证了程序的正确性,为后期优化和设计奠定了基础。     

新型大功率毫米波螺旋线行波管高频系统研究

该文探讨了CVD金刚石材料在宽带毫米波螺旋线行波管中的应用,研究了两类非杆状新型CVD金刚石夹持的螺旋线高频结构,利用MAFIA分析了它们的色散特性、耦合阻抗和衰减常数,与传统的矩形BeO夹持杆和矩形CVD夹持杆高频结构进行了对比,最后将这两类新型高频结构替代国内某毫米波行波管(26-40GHz)中的矩形BeO夹持杆螺旋线高频结构,利用宽带大功率行波管CAD集成环境中的注波互作用模块分析了其大信号工作特性。结果表明,分立CVD金刚石夹持高频系统兼顾了超宽带和大功率,同时由于金刚石直接和螺旋线及金属翼片大面积接触,该结构还具有极好的散热能力,是一种有重要应用前景的高频结构。     

宽带行波管螺旋线慢波结构耦合阻抗的计算

金属翼片加载螺旋线电路是多倍频程行波管中广泛应用的慢波结构。本文对这种宽频带慢波结构的重要参量──耦合用抗进行了计算，在很宽的频率范围内，理论计算结果与发表的实验值相当吻合。     

Ka波段耦合腔行波管注波互作用分析

对Ka波段耦合腔行渡管慢波结构的冷特性、注波互作用进行分析.设计计算出慢波系统的色散特性和耦合阻抗,利用大信号程序得到同步电压和等激励输入功率,最终获得高于300 W的输出功率.并结合实际测试情况,对比实际热测数据与仿真结果,在工作频带内两者数据较为符合,从而对大信号程序进行验证,同时为工程制管提供一定的参考.     

S波段耦合腔行波管非线性注-波互作用方程组的数值解

推导了考虑相对论效应的一维非线性注-波互作用自洽工作方程组.借鉴田炳耕的圆盘模型推导空间电荷场.对空间电荷场表达式提出简化假设并使其归一化,该假设将大大节省考虑空间电荷场时的计算时间.编写计算机程序对注-波互作用自洽工作方程组进行了数值求解,利用该程序分析了空间电荷力对注-波互作用的影响,得出S波段耦合腔行渡管的效率,增益和瞬时带宽.计算结果表明:在2.87～3.35 GHz频带范围内效率达到14%以上,增益大于18.5 dB,瞬时带宽达到15%,结果达到设计要求.     

利用MWS设计螺旋线行波管耦合结构

利用CST MWS仿真软件对螺旋线行波管耦合结构进行设计.首先,利用MWS仿真结果得出同轴线与螺旋线慢波结构连接部分的反射系数;接着,对高频窗进行了设计与优化;最后,计算出整个耦合结构可能产生的最大驻波系数小于2.0.对比理论值与冷测试数据表明,实测值小于理论计算的最大驻波系数.因此,在螺旋线行波管耦合结构的设计过程中,通过对驻波系数最大值的控制,可以满足实际工程的要求.     

浅谈螺旋线行波管的使用

从实用的角度对螺旋线行波管的工作原理、性能参数作详细的阐述,讨论了需要采取的保护措施,最后对螺旋线行波管的储存和老练方法作简要的介绍。     

螺旋线慢波结构的参数变化对其冷测特性的影响

本文介绍了用MAFIA软件的准周期边界条件计算螺旋线行波管慢波结构的色散和耦合阻抗等冷测特性的方法,并重点对慢波结构中各参数,特别是矩形螺旋线截面的宽度和厚度对其冷测特性的影响进行了分析.这是目前理论上没有解决的难题.分析结果表明,螺旋线的宽度和厚度对其色散影响不大,而对耦合阻抗有一定影响.对耦合阻抗而言,螺旋带宽度和厚度都存在一个最佳值.     

螺旋线型毫米波行波管的散热问题

文章分析了解决螺旋线型行波管散热问题的几种主要方法,包括降低螺旋线的损耗和提高高频慢波结构散热能力。     

32-40GHz 宽带大功率行波管的研究进展

报道了一种32-40GHz 宽带大功率行波管的研究进展情况。在26.5—40GHz 范围内功率大于60 W,增益大于35 dB。功率最大处电子效率大于15%。     

行波管螺旋线加热去气工艺研究

提出行波管螺旋线加热除气的方法,即给慢波组件螺旋线加上直流电压产生焦耳热而达到给螺旋线除气目的。利用电阻随温度变化关系来确定螺旋线温度。实验表明经过20 h 550℃的高温排气后,行波管内的真空度可达到3×10-7Pa,这时把螺旋线加热到1100℃时,行波管的真空度下降到7.6×10-6Pa。经过5 h的加热后,管内真空可进入到1×10-7Pa。     

行波管功率放大器在卫星地球站的应用

概述了目前卫星地球站常用的高功率放大器的种类,对CPI VZC-6965B5行波管功率放大器工作原理和性能特点作一介绍。     

Q波段行波管的螺旋线结构的热分析

通过ANSYS软件仿真模拟和理论计算相结合的方法对Q波段行波管的螺旋线结构的散热系统进行了热分析,建立了准确的ANSYS模型,仿真模拟结果和理论计算结果较为一致,从而得到了一些有设计参考价值的散热数据。并在该模型的基础上分析了接触热阻对螺旋线温升的影响,为进一步的优化设计提供了一个参考。     

行波管可靠性研究探讨

行波管广泛地应用于雷达、导航和卫星通讯等国防工程领域,被誉为武器装备的"心脏"。为了提高行波管的性能与质量,增强可靠性,国内外对于行波管的可靠性热设计、抗振可靠性及工艺可靠性等方面进行了大量的试验及模拟分析研究。由于行波管的生产成本及应用领域等因素,使得利用有限元模拟分析方法成为研究行波管可靠性的重要手段之一。在分析研究国内外行波管可靠性研究发展现状的基础上,借助于有限元模拟分析方法理论,在行波管的结构可靠性方面提出了新的思考。     

大功率毫米波行波管发展现状

毫米波行波管是一种具有重要发展前景的毫米波源,本文简要介绍了耦合腔行波管和螺旋线行波管的工作特点,以及国际上毫米波行波管的发展现状和趋势,指出了发展中遇到的一些关键问题。     

螺旋带色散特性和耦合阻抗的精确计算

应用一种改进的计算螺旋带色散和耦合阻抗的方法,对面电流密度进行Chebyshev多项式展开后,去除了螺旋带上的面电流密度假设。在介质的高阶径向分层时为了避免高阶矩阵的求逆运算,采用转移矩阵和连接矩阵处理边界的场匹配。编写可径向任意分层的普适性程序,计算了螺旋线行波管的一些典型结构。研究表明：该理论的计算结果与实验结果有很好的一致;谐波次数以及面电流Chebyshev展开的项数完全可以依据结果的收敛性进行选取;分层的数目主要与结构的径向规则程度有关,径向越不规则,所要求的分层数目越多。