脉冲螺线行波管热状态分析及ANSYS模拟

本文对国外上世纪90年代的产品,高输出功率高工作比的脉冲行波管进行热状态的分析,通过计算全面了解国外行波管的热设计要求及必要的工艺措施,为国内同类型行波管提高可靠性服务.文中对国内同类型产品的表面热阻率进行测量,从初步分析结果指出减小表面热阻率的方向和措施.使用ANSYS软件实际模拟仿真螺线行波管,得到更为准确、可靠的结果,并和设计计算基本保持一致.     

用于卫星通信基于波导魔T的高功率高效率空间行波管功率合成

空间行波管以其高功率、高效率等优势广泛应用于卫星通信,本文对两支X波段空间行波管进行功率合成设计及验证,设计一款低插损、幅相均衡、高隔离度的波导魔T功率合成器。通过前端引入移相器和衰减器,两只X波段45W空间行波管在0.7GHz内,输出功率大于85W合成效率大于90%。该合成器可以作为二进制功率合成单元用于更多支空间行波管大功率合成。     

X波段脉冲空间行波管研制

本文主要介绍了X波段脉冲空间行波管的研制进展。通过解决大功率抑制返波振荡设计、高效率设计、栅网可靠性设计,研制出X波段1600 W脉冲空间行波管,实现功率1600 W峰值输出功率,效率50%的技术状态。     

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。     

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。     

脉冲行波管发射机功率合成技术的研究

一种提高发射源射频功率的有效方法是采用空间功率合成技术,应用多部子阵发射单元作为馈源,通过相控阵技术在空间合成获得远高于单管发射机射频能量,发射机功率合成技术是实现空间功率合成关键技术,要求射频源在宽带内具有高的幅相稳定,各子阵发射机在宽带内要求幅相一致。文中介绍了一种工程化的脉冲行波管功率合成体制的发射机,分析了提高发射机幅相性能的技术问题,进行了功率合成效率分析,给出了发射机主要试验结果,对其广阔的应用前景作出了展望。     

一种X波段宽带大功率行波管的研制

宽带大功率行波管是空间态势感知系统、目标特性测量和精密跟踪成像雷达等装备的核心部件.本文简要介绍了研制的一种X波段宽带大功率行波管,为了提高器件性能,提出采用双阳极栅控电子枪、一体化电磁聚焦系统、耦合腔相速跳变等技术,器件测试结果表明,工作带宽达到了1.5 GHz,脉冲输出功率大于122 kW,平均功率大于4.88 k...     

军用电真空器件可靠性的模糊评价方法

1 概述 军用电真空器件,具有品种类多,数量少、功率大、电压高、结构复杂、价格昂贵等特点,空间卫星用行波管,有的只用一两只,通常难以用常规的统计试验方案来进行可靠性评定。目前行波管的失效率数据,是在收集了大量空间运行数据后,经过统计分析而获得的,这是一种事后现场统计的评价方法。为了满足军事可靠性的要求,工程上往往要求在产品提交使用之前,给出其可靠性预计值。根据军事技术上的可靠性要求和解决统计试验方案所面临的困难,我们利用模糊数学的原理,对军用电真空器件,特别是行波管酌可靠性评价方法进行了探讨,建立了通过综合各种试验信息来预计产品可靠性的综合评定模型。     

载人航天用超小型脉冲行波管阴极的研究

为了满足载人航天用超小型脉冲栅控行波管阴极工作温度低、发射电流密度大、阴极活性好及可靠性高等技术要求,本文研制了一种具有NiReIr 混合海绵及新型Ti 粉激活剂贮存活性物质的新型贮存式氧化物阴极,测试了该阴极的发射性能。结果表明,新型阴极具有良好的发射性能在该行波管中应用脉冲宽度8～10 μs,工作比1%,发射电流密度5～6 A/cm2,寿命1000 h;此外,为了缩短该阴极的启动时间对阴极结构及支撑带材料进行改进,改进后阴极加热功率3.6 W 在二极管试验中30 s 启动,成功用于某侦查卫星中。     

功率行波管栅控电子枪振动模态特性与结构可靠性

介绍了功率行波管栅控电子枪的实际结构和振动考核要求,分析了电子枪的自由振动模型,并根据试验模态数据,分析了电子枪的模态频率及振型对枪体结构可靠性的影响。     

Space qualified low-/high-power radar TWTs

This paper is a report about recent development activities in the area of space-qualified pulsed traveling wave tubes (TWTs). For an economical development in such a low-volume market, the application of a modular design concept is necessary. As an example for such a concept, two projects will be described, a high-power X-band TWT with 6-kW peak output power and a low-power Ku-band TWT with 135-W peak output power.     

高效率X波段40W空间行波管的设计

作为卫星通讯系统所用的高增益、高功率微波放大器件,行波管的效率和线性是非常重要的.本文根据卫星通讯的需要,给出了高效率X波段40 W空间行波管的设计,并成功研制出了样管.     

一支新型降压收集极栅控脉冲行波管

正 本文介绍一支新研制的X波段、降压收集极、栅控脉冲功率行波管。该管采用大电流密度钪酸盐阴极和小型化钐钴PPM聚集。利用切断慢波线缩短了管长、提高了增益。采用新型散热措施,在3％的工作比下,输出功率达到千瓦级。用单栅,栅丝直径为0.025 mm,其电流截获率约为10％。采用单级降压收集极,降压度40％。电子注动态流通率约为95％,图1为降压收集极的实验曲线。试验管用的是活动收集极,其轴向位置可     

C波段80 W空间行波管的研制

针对C波段80 W空间行波管进行了优化设计。利用微波管模拟器套装(MTSS)模拟高频慢波结构、注波互作用,运用CST软件模拟了磁系统和输能耦合系统,在输能结构的设计中考虑了微放电效应,设计窗的功率阈值远远大于欧空局8 dB设计要求,降低了管子工作时因微放电而造成损坏的风险。通过MTSS着重优化了高频方案,最终制管完成测试,获得了输出功率大于80 W,效率大于65%,相移小于45°,AM/PM转换系数小于3.5°/dB。     

用于X波段行波管实验的脉冲电源研制

基于X波段行波管实验研究的需要,研制了行波管脉冲电源系统。该脉冲电源系统主要由阳极控制电源、慢波线电源、收集极电源、辅助电源和控制系统组成,其中关键在于阳极控制电源的研制。针对阳极控制电源的输出脉冲宽度变化大的特点,采用串联固态开关控制阳极电压。实验结果表明,该脉冲电源系统满足行波管实验研究的要求,在X波段行波管上实现了阳极脉冲电压脉宽在4μs~3000μs内连续可调。     

低电压高效率W波段脉冲行波管设计

行波管具有大功率、高增益等优点,是雷达、电子对抗系统等武器装备的核心电子器件。采用一种新型慢波结构——非半圆弯曲变形折叠波导,设计出低电压、高效率、宽带W波段脉冲行波管,工作电压16 kV,电流125 mA,6 GHz带宽内输出功率大于125 W,增益大于34 dB,电子效率与总效率分别大于6.3%,25.7%。     

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。     

A new grid-controlled pulse TWT with depressed collector

A grid-controlled pulse TWT with depressed collector and PPM focusing system is reported in this paper. It operates at X-band and delivers peak output power of 1 kW with saturation gain of 47 dB. The duty cycle is 3%. The electron beam transmission is 95% with RF output at saturated condition. The efficiency is not less than 30% (excluding the heater power).     

一种K波段电磁兼容测试发射机的设计

介绍了一种可用于电磁兼容测试的K波段宽带连续波行波管发射机的研制方法。主要内容包括发射机的系统构成,指标计算分配以及具体实现,重点阐述了组合高压电源、灯丝聚焦极调制器组件、阳极电源以及监控电路的设计,并对发射机的结构和热设计提出了工程解决方法。针对电磁兼容测试发射机的特点作了细致的分析,并以此为基础,研制出了一款K波段行波管发射机产品,该发射机具有体积小、重量轻和可靠性高等特点,测试结果表明,产品各项指标满足设计要求,该发射机可作为一种通用的电磁兼容设备,广泛应用于国民经济的各个领域。     

行波管失效分析及其发射机可靠性的提高

通过对行波管失效机理的简单分析,论述了如何为行波管设计和配置最合适最可靠的各电极电源、有效且完善的保护及良好的环境适应性设计等,使行波管工作在最佳状态从而提高发射机可靠性的设计方法。并给出了一个高可靠性行波管发射机的设计示例。