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。     

W波段平面集成行波管高频系统设计及验证

针对W波段平面一维阵列集成行波管设计,采用非半圆弯曲变形折叠波导慢波结构和聚焦极调制皮尔斯电子枪,基于CST、MTSS和Opera软件优化设计了集成行波管高频系统和电子光学系统,实现了W波段低电压小电流工作的低功率行波管设计,通过周期永磁(PPM)聚焦系统制管验证了高频系统和电子枪设计的合理性。测试结果表明,行波管在工作电压12.62 kV,工作电流31.6 mA条件下,输出功率大于10 W的带宽达到5 GHz,增益优于28 dB,总效率优于10%,测试结果与设计结果具有较好一致性,为W波段行波管实现阵列集成提供技术支撑。     

行波管电子光学系统CAD技术进展

介绍了行波管电子光学系统CAD技术的基本原理和主要方法，并对国内外的发展进行了综述，同时分析了当前该领域的发展方向，为我国自主开发行波管电子光学系统软件提供一些建议供同行们参考。     

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.     

Ku 波段回旋行波管设计与分析

设计了用于Ku波段的介质加载回旋行波管。阐述了磁控注入电子枪的设计,采用均匀介质加载的结构来抑制回旋行波管的自激振荡,降低了回旋行波管的起振电流,同时提高了寄生模式的起振长度。设计了线极化输入耦合器。设计的回旋行波管工作电压为70kV,工作电流为10A,最大峰值功率210kW,最大功率处增益为35dB,3dB带宽为1.8GHz。     

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。     

毫米波行波管中的电子光学

随着毫米波行波管要求高压缩比电子枪，在厘米波段中不太重要的阴极热初速效应及其非磁屏蔽效应在毫米波行波管电子光学中都变得不可忽视，为此本文给出了这方面的实用公式及其图表。     

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)。     

基于Spindt冷阴极的行波管电子枪设计

针对X波段小型化Spindt冷阴极螺旋线行波管进行了电子枪设计.基于皮尔斯型电子枪结构,联合PPM高频聚焦系统,以电子注聚焦特性为优化目标,采用CST粒子工作室对电子枪结构和工作参数进行了优化设计,获得了 30 mA工作电流下电子注填充比为0.68的良好电子注聚焦.在此电子枪结构和高频结构下,分析了特定电流下电子注聚焦...     

W波段行波管发展评述

本文主要介绍了目前国内外W波段行波管的研究现状及所达到的技术水平,对相关的慢波电路结构、电子光学系统及相关的加工工艺进行了分析。同时还对进一步提高W波段行波管输出功率、拓宽行波管带宽、改善电子注流通和耦合装置匹配性能等技术手段进行了研究和分析。     

X波段风冷行波管的改进

介绍了一型X波段风冷耦合腔行波管的改进工作。在采用损耗纽扣慢波结构、双周期磁聚焦和栅控电子枪等技术加以改进后,输出功率、效率和增益都有大幅提高。     

K波段螺旋线型行波管研制

研制出频带覆盖K波段、输出功率分别为60 W、120 W两种行波管产品,同时在这两种产品的基础上进行部分设计改进,研制出K波段带宽1 GHz,饱和输出功率250 W通讯用的行波管。60 W/120 W行波管采用传导冷却方式,二者具有相同的外形结构及工作电压。该系列行波管采用两级降压收集极,其全频带效率达到30%附近。250 W通信用行波管在前两种管型的基础上采用小型化的结构,有效地减小行波管的体积与重量,同时采用三级降压收集极,其总效率达到40%以上。     

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。     

V波段空间行波管研制

本文介绍了国内外V波段空间行波管研究进展,给出了作者在V波段空间行波管设计和性能测试结果.V波段空间行波管电子枪采用传统皮尔斯型电子枪,高频采用螺旋线结构,为了提高行波管效率,采用四降压收集极.测试结果表明在工作频带内V波段空间行波管连续波饱和输出功率超过20 W,总效率超过21.8％,行波管动态流通率超过98％,在整个工作频带内行波管饱和增益超过了43 dB.     

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。     

C波段脉冲行波管的研制

环圈慢波线是新型的慢波结构,与螺旋线慢波线相比,环圈慢波线有基波耦合阻抗大、返波分量小、相位特性好等独特的优点,本文介绍了采用环圈慢波结构的C波段脉冲行波管的研制过程。     

W波段宽带螺旋线行波管设计

提出了W波段螺旋线宽带行波管(TWT)设计方案,论述了高频系统、电子光学系统以及输能系统的计算与模拟。结果表明在80 GHz~100 GHz的范围内,能够得到大于15 W的输出功率,为开展W波段低电压螺旋线行波管的研制工作提供了依据。     

D波段7 W连续波折叠波导行波管的研制

介绍了一种D波段连续波行波管放大器。该行波管采用了高压缩比皮尔斯会聚电子枪、折叠波导慢波结构(FWSWS)、蓝宝石输能盒形窗、周期永磁聚焦系统、集中衰减器以及一级降压收集极,经过装配、焊接、排气、磁场调试等过程,得到了D波段连续波放大器样管,并进行了流通率的调试和信号放大的测试。实验测试结果为：电子电压15.4 kV,电子流通率97%时,连续波输出功率7.3 W,中心频率140.2 GHz,增益24.6 dB,3 dB带宽3 GHz。该放大器连续运行稳定,满足工程化要求。     

F波段折叠波导行波管研制

毫米波行波管具有效率高、功率大、频带宽的特点,在国防和国民经济领域发挥着越来越重要的作用,因此对新型毫米波行波管的研究具有重要的现实意义。为填补F波段行波管研制空白,本文开展该频段行波管的研制工作,利用CST和MTSS软件完成对F波段折叠波导行波管慢波系统和输能系统的优化设计,并根据设计结果研制样管一支。样管测试结果显示工作电压20.3 kV、电流50 mA,103～110 GHz频带范围内输出功率大于20 W,增益大于25 dB,该测试结果与模拟仿真结果吻合较好。     

Q波段宽带螺旋线行波管研制

针对当前武器装备小型化、多功能特点,研发了一支多用途Q波段螺旋线行波管。该管采用聚焦极电子枪、螺旋线慢波线、PPM聚焦系统和三级降压收集极。适当调节阴极和阳极工作电压可实现Q波段宽频带功率输出,对多用途雷达、电磁兼容、通信装备一体化设计具有重要意义。样管性能：在频率33～39 GHz,占空比70%,峰值功率大于260 W,总效率超过47%,可作为毫米波雷达源,用于地貌绘制和恶劣天气云层厚度探测;在频带40～50 GHz提供最小170 W的连续波输出功率,总效率超过39%,既能拓展电磁兼容实验室频谱,还可应用于高速移动车辆、无人机,通过移动卫星上传视频、图像数据等。