中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
频谱噪声的抑制问题一直是磁控管的研究重点。对14叶片5.8 GHz磁控管进行了三维建模，包括阴极、叶片、隔膜带、极靴和输出天线等。使用冷腔模拟得到了π模腔体频率5.86 GHz。热腔模拟计算得到7个电子轮辐，说明管子在π模正常工作。在某种极靴结构下，计算得到腔体中存在一个近似二次曲线的非均匀磁场分布。在阳极电压4.5 kV、非均匀磁场中心值0.289 T时，模拟得到输出频率5.891 GHz，阳极电流1.55 A，输出功率4.9 kW，电子效率70.3%的结果。输出频谱比较干净，抑制了非π模式的工作，提高了工作效率。
14叶片5.8 GHz磁控管 电子轮辐 非均匀磁场分布 输出频谱 14-vanes 5.8 GHz magnetron electron spokes non-uniform magnetic field output spectrum 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2922
借助3维粒子仿真软件对一种新型18叶片5.8 GHz磁控管进行了动态模拟,比较了爆炸式发射与电子注发射的不同。利用磁路电子注发射方式针对不同的阴极发射电流进行了动态模拟,得到了不同发射电流条件下磁控管的工作特性。同时,利用FEMM仿真软件对磁控管磁路进行了仿真,得到了磁控管互作用空间的磁场分布,并在此基础上,对非均匀磁场下磁控管动态性能进行了模拟。
磁控管 电子注发射 阴极发射电流 非均匀磁场 粒子模拟 magnetron beam emission cathode current destiny non-uniform magnetic field particle simulation
1 电子科技大学物理电子学院,高能电子学研究所,四川,成都,610054
2 中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
为了改善磁控管的输出频谱,使模拟结构更接近实际情况,考虑了磁钢和极靴的实际尺寸.用MAFIA对磁控管内的磁系统进行建模和模拟.得到的磁场纵向分布有随着径向半径的增大而增大的趋势,这种径向不均匀性与实验测试结果一致.将非均匀的径向阶梯形变化磁场分布带入腔体热测计算,模拟得到的π模工作频率2.437 GHz,实际工作频率2.450 GHz,相对偏差0.5%,并在高频谐波的抑制上获得了输出频谱的显著改善,使微波炉磁控管具有更好的电磁防护和实际应用.
磁控管 径向非均匀性磁场 腔体热测计算 π模频率 电磁防护 Microwave oven magnetron Radial non-uniform magnetic field Cavity hot-test simulation π mode frequency Radiation protection
