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。     

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。     

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.     

电子阱在多级降压收集极中的应用

本文主要介绍在多级降压收集极中应用处于第一收集极之后相对于第一收集极为高电位的附加电极,使得该电极与第一收集极之间的区域形成了一个捕获二次电子的电子阱,从而使该收集极在获得高效率的同时,具有较小的返流。此外,这个高电位电极的相邻两电极可以等电位工作,这将有利于行波管供电电源模块的简化。     

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.     

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。     

空间行波管多级降压收集极的设计和模拟

多级降压收集极被广泛地应用于空间行波管的设计中,本文介绍了一种四级降压收集极的设计和模拟方法。通过对某一空间行波管互作用后的废电子注信息进行分析,得到电子注在收集极的入口条件,并且根据电子注入口条件确定各电极的电位,用行波管模拟软件模拟废电子注在收集极内的发射情况,计算出收集极的效率,通过分析电子注粒子运行轨迹和能量分布,优化收集极边界条件和各电极电位设置,提高收集极效率,降低电子回流率。结果表明：利用此方法计算得到的收集极效率达到80%以上,该模拟分析方法对行波管收集极的研究设计具有参考价值。     

多级降压收集极入口电子速度分布研究与应用

研究了多级降压收集极入口电子速度分布理论,并设计实验获取了入口电子能量分布密度函数。利用能量分布密度函数构造比较真实的收集极仿真初始条件,仿真结果与实测数据有很好的一致性。较旧的仿真初始条件仿真结果有很大改善,为多级降压收集极的设计和优化提供了有效依据,从而提高行波管的效率。     

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。     

多级降压收集极CAD中的二次电子发射模型

多级降压收集极被广泛应用于提高微波放大器件效率.多级降压收集极中的二次电子发射对其效率有重要影响.该文探讨了真二次电子、弹性反射电子、非弹性反射电子3种二次电子发射模型,对发射率、发射角度以及能量分布情况进行了深入分析,并对考虑二次电子后的收集极模拟计算收敛条件进行了讨论.上述结果在多级降压收集极CAD软件中得到应用,定量分析了其对多级降压收集极效率的影响.     

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。