行波管降壓收集極的研究及熱分析.pdf

1、行波管(TWT)廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、通訊、廣播、電子戰(zhàn)、高功率微波武器研究、高能物理、電子對(duì)抗等各種電子設(shè)各中，是一種非常重要的微波器件。在行波管中，電子交給高頻場(chǎng)動(dòng)能，而電子注與行波場(chǎng)的相互作用又要求維持同步條件，因而電子的效率比較低。采用多級(jí)降壓收集極(MDC)是提高行波管效率的重要方法。計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算和輔助設(shè)計(jì)方法在降壓收集極分析設(shè)計(jì)中起著重要的作用。木論文是基于提高行波管收集極效率來(lái)提高整管效率，借助于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對(duì)軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)

2、降壓收集極設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。論文中深入分析了多級(jí)降壓收集極的工作作原理，借助2.5維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了帶有再聚焦系統(tǒng)的四級(jí)降壓收集極，最后用ANSYS軟件對(duì)設(shè)計(jì)的降壓收集極進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)熱分析和熱應(yīng)力分析。 論文的主要內(nèi)容概括如下： 第一章介紹了論文研究背景，接著介紹了收集極和熱分析的國(guó)內(nèi)外相關(guān)發(fā)展動(dòng)態(tài)。 第二章從介紹行波管原理入手，介紹了多級(jí)降壓收集極的工作原理，其中探討磁場(chǎng)了再聚焦技術(shù)和二次電子發(fā)射問(wèn)題，然后介

3、紹了熱分析涉及到的相關(guān)公式和邊界條件。 第三章從收集極涉及到的方程入手，推導(dǎo)收集極內(nèi)場(chǎng)方程。通過(guò)ORION軟件對(duì)螺旋線慢波結(jié)構(gòu)注波互作用進(jìn)行仿真得出大信號(hào)互作用的結(jié)果，以此結(jié)果為入口條件，設(shè)計(jì)多級(jí)降壓收集極，同時(shí)對(duì)再聚焦磁場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)收集極的電位和結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。 第四章對(duì)多級(jí)降壓收集極進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析和熱應(yīng)力分析，對(duì)不同數(shù)目散熱片和不同散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論，最后進(jìn)行熱應(yīng)力分析，可知道形變最大的位置和第一主應(yīng)力的大小，從而