家用微波爐磁控管仿真與EMI問題改善.pdf

1、磁控管作為一種小型高效低成本的微波功率源在雷達(dá)、通訊、加速激勵(lì)源、醫(yī)療設(shè)備、家用微波爐及工業(yè)加熱等方面有著廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過多年的改進(jìn)與完善，加熱用磁控管在制作技術(shù)與生產(chǎn)工藝等方面已經(jīng)比較成熟，但是由于磁控管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和場分布比較復(fù)雜，仍然有許多問題需要進(jìn)一步研究，比如電子與波的互作用機(jī)理及其在互作用過程中的模式競爭和模式挑選問題。同時(shí)，當(dāng)前無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，使得有限的頻譜資源非常緊張，磁控管的電磁干擾(EMI)問題變的越來越受到重視

2、，加上各種原材料價(jià)格飛速上漲，使本已處于微利行業(yè)的磁控管面臨巨大的壓力，因此提高磁控管輸出頻譜的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本就成為擺在各個(gè)生產(chǎn)廠家面前的關(guān)鍵課題。 本論文的主要工作如下： 1．介紹了磁控管的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和主要技術(shù)指標(biāo)，從理論上給出了進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法。 2．用仿真軟件和實(shí)驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的方法對(duì)磁控管的冷腔特性進(jìn)行了研究。計(jì)算出了各模式的諧振頻率，作出了管內(nèi)π模式和鄰近模式高頻場的矢量圖，分析了無交連環(huán)、單交

3、連環(huán)和雙交連環(huán)對(duì)模式分割度的影響，對(duì)有載品質(zhì)因數(shù)進(jìn)行了計(jì)算和測(cè)試，簡略分析了它的變化對(duì)磁控管性能的影響。 3．用粒子模擬的方法對(duì)磁控管的熱腔進(jìn)行了研究。模擬的結(jié)果如輸出功率、效率等各項(xiàng)指標(biāo)與實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果基本一致、分析了陰極發(fā)射電流的大小對(duì)磁控管的起振時(shí)間、模式競爭、輸出頻譜和工作穩(wěn)定性等方面的影響。 4．對(duì)磁控管輸出部和抗流原理進(jìn)行了簡單介紹，并采用仿真軟件HFSS、CST對(duì)輸出部進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善了磁控管的EMI問