X波段速調(diào)管電子光學系統(tǒng)的研究.pdf

1、速調(diào)管是以高功率、高增益和高效率為顯著特征的微波放大器件，在國防、軍事、醫(yī)療、科研等方面得到了廣泛應(yīng)用。電子光學系統(tǒng)是速調(diào)管的重要組成部分，主要研究電子注的形成、電子注與聚焦磁場之間的相互作用的問題，其主要分為電子槍區(qū)、聚焦磁場區(qū)和收集極區(qū)三部分。電子注是微波能量的來源，速調(diào)管輸出功率是從被微波源激勵的電子注中獲得的，因而電子注的性能很大程度上決定了微波管的性能。因此，對電子光學系統(tǒng)的設(shè)計與研究具有特別重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景。

2、　　本論文以多普勒氣象雷達用X波段大功率脈沖速調(diào)管電子光學系統(tǒng)為研究對象，論述了單注軸對稱電子光學系統(tǒng)的設(shè)計過程。課題研究過程中利用了EGUN、ANSYS、CST等CAD計算軟件，采用了二維到三維過渡的方案。電子槍設(shè)計時以成熟管型的電子槍為原型，利用二維軟件找到影響電子注成形的主要因素，對各種因素的影響進行分析，不斷對電子槍進行優(yōu)化，得到滿足本管要求的電子槍，再代入三維計算軟件中驗證二維結(jié)果的可靠性。在聚焦系統(tǒng)設(shè)計過程中，在雙極筒形永磁

3、聚焦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行修正，采用單極筒形永磁聚焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，屏蔽了雙極聚焦系統(tǒng)在收集極區(qū)產(chǎn)生的強反轉(zhuǎn)磁場，使電子注在收集極區(qū)能夠很好的發(fā)散。在聚焦系統(tǒng)設(shè)計過程中同樣先利用了二維軟件對永磁聚焦系統(tǒng)進行模擬，再進行三維驗證。
　　本文將設(shè)計結(jié)構(gòu)應(yīng)用于整管進行測試驗證，模擬計算結(jié)果與實驗測試結(jié)果比較表明，三維軟件模擬結(jié)果比二維軟件更加準確，所設(shè)計X波段大功率脈沖速調(diào)管電子光學系統(tǒng)滿足實際用管要求，本論文采用的研究方法是可行的。本課題的研制