行波管周期永磁聚焦系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、行波管廣泛地應用于雷達、通訊、廣播、高功率微波武器、電子對抗等各種電子設備中,是一種很重要的微波器件,在國防和國民經濟各部門發(fā)揮著舉足輕重的作用。周期永磁聚焦(PPM, Pericdic Permanent Magnetic)是現代微波管使用最多的一種聚焦方式,也是微波管電子光學系統(tǒng)的重要組成部分。近年來的研究發(fā)現,由于輸入輸出窗C型磁鐵的影響,互作用后的電子注橫截面分布是非軸對稱的,即電子注偏移了行波管的軸心。這就使收集極的效率受到不

2、利的影響,由于收集極的效率對整管效率有很重要的影響,從而使整管的效率受到限制。電子注的偏軸心分布也可能導致一部分電子被慢波線截獲,導致射頻電路溫度的增加,降低了行波管的效率和可靠性。為了避免和補償這一不利因素,進一步分析它的來源并確定它的影響是很必要的。 本學位論文根據三維電子光學模型,用CST(Computer Simulation Technology)軟件仿真研究了軸對稱PPM聚焦系統(tǒng)和非軸對稱PPM聚焦系統(tǒng)的電子光學特性

3、。論文主要內容如下,第一章、簡述了行波管的發(fā)展背景和簡史,介紹了基于有限積分法的CST軟件和電子注的宏粒子模擬法。 第二章、介紹了PPM聚焦系統(tǒng)的結構,推導了PPM聚焦系統(tǒng)中電子注的軌跡方程,依據此方程對電子注的聚焦、波動和脈動作了詳細的研究,并且對電子注在周期磁場中的運動作了詳細的分析。 第三章、利用CST軟件中的電磁工作室和粒子工作室,建立了軸對稱PPM聚焦系統(tǒng)的仿真模型,對電子注在不同的聚焦磁場條件下的聚焦情況作了