空间行波管输能窗组件贮存失效分析

高频组件是空间行波管的主要部件,是管内传播高频电磁波的重要传输部件,其中陶瓷封接部位一般采用银焊料进行焊接,它一般存放于真空柜中.存放一段时间后,组件表面出现了发黑现象.分析表明真空柜中放置的橡胶制品导致了高频组件银焊料焊接部位发生硫化,导致贮存失效.结合实验结果和理论分析,在大气状态下,橡胶套中的硫是比较稳定的.然而在真空状态下,硫是比较容易从橡胶套中升华进入真空柜中的,从而会在真空柜中弥漫大量硫蒸气,这些硫蒸气与银焊料发生化学反应形成Ag2S,因此含硫的橡胶套不宜放入真空柜.     

毫米波空间行波管输能结构的设计

本文采用分段设计的方法,将一个完整的盒型窗输出耦合结构分解为三部分,然后对这三部分分别进行匹配设计,最后将设计好的各部分组合成整体。利用HFSS软件对各段结构以及整体结构进行了仿真,结果表明这样设计出的盒型窗输出耦合结构在工作频带内可以很好的满足设计要求。     

太赫兹行波管倍频器用金刚石输能窗研究

本文主要研究一种太赫兹行波管倍频器的输能系统,采用双频分路输能窗方案,分别对W波段基波和太赫兹谐波盒型窗进行了设计.利用MPCVD设备研制了RF级金刚石窗片材料,并对窗片的制备、金属化及窗的封接工艺进行了研究.研制出了基波系统金刚石窗,测试结果显示,在28 GHz频带内电压驻波比小于1.3,传输损耗小于0.5dB,已在W波段行波管中得到了实际应用;谐波输能窗已完成了设计.     

小型化行波管输能结构的设计

随着行波管应用整机技术向小型化方向的不断发展,行波管必然也有着小型化发展的趋势.本文对VE3282型小型化行波管的输能结构进行了小型化研究,优化设计后,输出耦合器的高度由36.7减小至28.1 mm,输入耦合器的高度由原结构的33.6减小至18.3 mm,并且小型化处理后输能结构的性能完全满足使用要求.     

空间行波管耦合结构的设计

对某型号空间行波管的耦合结构进行了理论分析和实用的结构设计，利用HFSS软件对设计的耦合结构的驻波比进行了模拟优化，并通过冷测实验进行了比较验证。比较结果表明，在工作频带内，设计结果和冷测结果取得了很好的一致。     

一种行波管高效率输能匹配结构的场分析

行波管的输能结构性能直接影响整管的效率与工作带宽,对输能结构的阻抗进行调匹配是十分必要的,一种实用的方法是在螺旋线末端加一个匹配筒来调匹配,但这种方法在理论层面还缺乏深入的研究。本文设计了一个带匹配筒的螺旋线行波管同轴型输能结构,用HFSS软件计算了引入匹配筒前后输能结构中的电磁场分布,从场的角度分析了匹配筒在输能结构中的作用机理,并给出了调匹配时应注意的条件。进一步,在优化匹配筒结构的基础上拉松末端两圈螺旋线,在12~18GHz的频段内实现电压驻波比低于1.23,对于行波管输能结构的设计有一定的参考意义。     

E波段空间行波管盒型窗设计与实验

根据空间通信发展需要对E波段空间行波管输能窗进行研究。窗片的材料选择金刚石,通过菲涅尔理论分析得到无反射盒型输出窗片的关键尺寸,并利用CST软件进行计算和优化,获得适合E波段空间行波管需求的输能窗。通过磁控溅射金属化窗片,封接出气密性良好的输能窗。测试结果表明,该窗在60～87 GHz频段内驻波系数低于1.1。     

THz输能窗及天线一体化结构的研究

提出了一种THz输能窗及天线一体化结构,并利用三维电磁仿真软件对其进行模拟计算。计算结果表明这种结构在0.20 THz～0.24 THz范围内的驻波比小于1.5,而所需蓝宝石窗片厚度为0.3 mm,是已知盒型窗窗片厚度的在2倍。这表明在相同工艺条件下,这种结构可以工作在相同厚度窗片盒形窗的2倍工作频率。此外,这种结构还集成了小型天线,减少了太赫兹源的外围波导系统,方便了使用。     

脉冲空间行波管的研制

脉冲空间行波管主要用于环境卫星、微波遥感卫星、海洋卫星等军民用卫星系统,本文主要介绍了中国科学院电子学研究所脉冲空间行波管的研制进展,包括栅控电子枪、双渐变慢波系统、高匹配性能输能结构、多级降压收集极的设计方案、样管测试结果及环境试验情况等。     

空间行波管辐射散热器的优化设计

大多数空间行波管采用了辐射型收集极,通过增加结构的辐射散热面积对其进行有效的散热。本文通过使用ANSYS有限元分析软件,对不同结构辐射散热器的散热性能进行模拟对比,得到一种优化的散热器结构。该结构能够在不影响散热性能的前提下,使散热器的质量显著降低。模拟分析为空间行波管辐射散热器的优化设计提供了有效的参考依据和手段。     

吸气剂在行波管中的应用

本文介绍了目前行波管所使用的锆-石墨、锆-锫钒铁、钼-钛吸气剂,以及近年来使用吸气剂所发现的问题,同时介绍了应用于行波管吸气剂的新技术及发展趋势.     

场发射阵列阴极在行波管中的应用

场发射阵列阴极应用于行波管的不足主要表现在：FEAs发射不稳定、阴极发射电流密度较低及电子束存在散焦的问题．分析了产生这些问题的主要原因。提出了相应的解决方案,主要包括：提高真空度,选择合适的发射体材料,增加电阻层等,以提高电子发射的稳定性;优化发射体结构参量,改善制作方法等,以增大阴极发射的电流密度;对电子枪结构进行修改,解决电子柬散焦等问题。最后,概述了新型材料——碳纳米管在行波管中的应用现状,目前虽然还不成熟,却表现出了极大的潜力：     

星载栅控行波管电子光学系统设计与实验研究

设计了X波段1600 W星载栅控行波管电子光学系统,详细介绍了电子枪和周期永磁聚焦系统的设计过程,分析了磁场峰值对电子注注腰位置的影响,以此为基础优化了过渡区的磁场,获得电子注与磁系统的良好匹配.在此基础上进行了实验验证,经测试静态流通率达到99.4％,满足了整管的设计需求.     

场发射阵列阴极在行波管中的应用

给出了场发射阵列阴极的发展概况和制造方法，讨论了采用场发射阵列阴极作为行波管电子源的可能性和电子枪设计的有关问题，对采用场发射阵列阴极的行波管进行了介绍和评论。     

螺旋线行波管薄膜衰减器高频衰减特性的研究

利用HFSS仿真软件对螺旋线行波管中衰减器的衰减量分布情况进行了模拟分析。由于直接模拟螺旋线行波管中不同涂碳层厚度下衰减器的衰减分布情况难度大,计算量大,涂碳厚度不易模拟,因此,本文利用等效替换的方法进行了模拟计算,通过对单根夹持杆进行波导测试,获得S21,找到不同S21下的等效体电率或损耗角正切,并将他们对应的这些材料替换到行波管内,计算相应的衰减常数,得出不同位置下的衰减常数。     

用于高速无线通信的毫米波行波管

毫米波行波管可以为高速无线通信提供高性能与实用化的功率放大器解决方案.国外正在开展多项基于毫米波行波管的高速无线通信技术的研究,工作频率范围在71~300GHz.本文综述了国内外71~235GHz的毫米波行波管的技术发展与研制水平,并结合作者所在团队的研究成果分析了研制该类器件所需要解决的慢波结构微加工、新型慢波结构设计和宽带低损耗输能等关键技术.     

不断发展中的行波管技术

自从上世纪40年代第一支行波管改进以来,行波管技术不断发展,成为真空器件最重要的一个分支,并在各类军事与民用系统中发挥了重要的作用。目前行波管正朝着微/小型化、大功率和高频率三个方向发展。近年来,随着化学物半导体技术的发展,行波管受到固态器件的挑战,但是由于行波管所具有的宽频带、高功率、高效率及高频率工作的优点,在竞争中仍然具有生命力,还是军事和类似商业应用的主要产品。     

微波管器件现状及技术发展分析

综述了国内外几种主要的微波真空功率器件技术的发展现状,特别对微波管CAD技术、短（亚）毫米波器件、阴极技术等进行了分析,并对整个微波管行业面临的挑战和机遇进行了讨论。