1 中国科学院 电子学研究所, 高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
为减小X波段星载脉冲行波管的热子功率, 对阴极热子组件结构进行了优化设计, 利用ANSYS有限元软件对该阴极热子组件结构进行了热分析, 得到结构的稳态温度场分布、阴极温度瞬态解以及加热功率与阴极温度的关系, 并与实测结果进行对比, 对比结果表明, 阴极温度模拟与实验结果误差在1.3%以内, 说明了所用模型和方法的可行性。在此基础上通过研究阴极支持筒不同开槽宽度、壁厚及材料下热子加热功率-阴极温度关系, 对阴极支持筒进行了优化。模拟结果显示, 优化后的阴极热子组件结构加热功率由8.2 W降到6.7 W。
阴极热子组件 热效率 ANSYS有限元软件 优化设计 cathode-heater assembly heat efficiency finite element software ANSYS optimization 强激光与粒子束
2015, 27(5): 053007
1 中国科学院 电子学研究所 高功率微波源与技术重点实验室,北京 100190
2 中国科学院 研究生院,北京 100039
通过对螺旋带行波管带上表面电流的Chebyshev展开,得出了色散关系,求出了电场分量和磁场分量的表达式,进而求得了耦合阻抗和耦合磁导纳。计算并分析了一个典型结构的纵向电磁场分量,由这些分量得出的耦合阻抗与Chernin等的结果有很好的一致性,说明了电场表达式的有效性。场表达式可应用于3维行波管CAD的程序编写,耦合磁导纳的计算程序更是行波管CAD不可缺少的部分。
高功率微波 行波管 螺旋带 电磁场 耦合阻抗 耦合磁导纳 high power microwave TWT tape helix electromagnetic field interaction impedance interaction admittance
1 中国科学院,电子学研究所,北京,100080
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
3 内蒙古科技大学,数理系,内蒙古,包头,014010
由于实验无法准确测量螺旋带上的面电流分布,在详细比较理论分析与软件模拟异同的基础上,应用3维电磁场计算软件HFSS研究了螺旋带相对宽度与面电流分布的关系.研究表明:螺旋带相对宽度越大,面电流分布越不均匀;当Floquet边界的相位移为90°时,面电流分布最不均匀;面电流分布的均匀性假设在不同频率下有不同的准确程度.
带状螺旋线 面电流 色散 耦合阻抗 相位移
中国科学院电子学研究所,微波器件中心,北京,100080
对几种用3维MAFIA仿真软件以及利用其准周期边界条件和后处理模块计算耦合腔行波管慢波结构的色散和耦合阻抗等冷测特性的方法进行了讨论,另外还对两种阻抗总阻抗和Pierce耦合阻抗的定义进行了充分讨论.考虑到休斯结构耦合腔行波管的电子是与耦合腔慢波结构的负一次谐波发生作用和耦合阻抗应该是电子注截面上的平均值等,指出总阻抗和Pierce耦合阻抗之间相差一个因子,考虑了这个修正因子之后,其结果将更接近实际情况.用这些方法计算耦合腔行波管的冷测特性,得到了与实验冷测值十分接近的结果.
行波管 耦合腔行波管 色散 耦合阻抗 Traveling-wave tube Coupled cavity slow-wave structure Dispersion MAFIA Interaction impedance MAFIA
中国科学院,电子学研究所,微波器件中心,北京,100080
介绍了用MAFIA软件的准周期边界条件计算螺旋线行波管慢波结构的色散和耦合阻抗,以及用ANSYS软件对螺旋线径向挤压变形建模的方法,并对螺旋线受挤压径向变形对其冷测特性的影响进行了详细的分析.结果表明:螺旋线径向挤压变形会导致相速增大,而在通常的变形范围内耦合阻抗也会增加;当变形继续增大时耦合阻抗上升到最大值后开始下降.
行波管 螺旋线慢波结构 色散 耦合阻抗 MAFIA软件 ANSYS软件 Traveling-wave tube Helical slow-wave structure Dispersion Interaction impedance MAFIA ANSYS
