多级降压收集极CAD中的二次电子发射模型

多级降压收集极被广泛应用于提高微波放大器件效率。多级降压收集极中的二次电子发射对其效率有重要影响。该文探讨了真二次电子、弹性反射电子、非弹性反射电子3种二次电子发射模型,对发射率、发射角度以及能量分布情况进行了深入分析,并对考虑二次电子后的收集极模拟计算收敛条件进行了讨论。上述结果在多级降压收集极CAD软件中得到应用,定量分析了其对多级降压收集极效率的影响。

MAFIA在行波管多级降压收集极模拟中的应用

评述了传统二维稳态轨迹程序模拟多级降压收集极计算方法,同时提出了使用MAFIA+大信号分析软件对多级降压收集极进行全三维动态PIC模拟的方法和收集极效率简化计算公式。初步模拟实例表明该方法与实验结果吻合较好,为收集极的精确模拟和优化设计提供了新的途径。同时也指出了该方法存在的不足。

非轴对称磁场对多级降压收集极性能的影响

收集效率和回流率是体现多级降压收集极性能的两个重要指标,本文尝试在收集极表面加上一定弧度的磁钢贴片,以此在收集极内引入非轴对称磁场,通过调节磁场的大小和位置,观察磁场对收集极内电子运动轨迹的影响,寻求实现收集极效率的最大化并抑制二次电子回流。针对某一Ku波段行波管多级降压收集极,加入优化磁场后的计算结果与未加磁场时相比,各电极电流分布发生变化,部分电子被更靠后的电极所收集,中频点处回流率由原来的2.49%降低到0.54%,同时收集效率提高超过3%达到79.07%。收集极性能的改善也为行波管效率的提高提供了保证。

多级降压收集极中次级电子的研究

效率与电子回流率是考核多级降压收集极的重要指标,而多级降压收集极中次级电子的存在对效率和电子回流率有重要影响。因此,对次级电子的研究有重要意义。本文探讨了次级电子发射的物理原型,并根据其编制了相应的CAD程序,在对多级降压收集极的试算中,取得了较好的效果。

考虑次级电子的行波管多级降压收集极的辅助设计计算

文中较全面地讨论了多级降压收集极的物理模型.借助Orion(2.5维)软件设计出效率较高的带有再聚焦系统的四级降压收集极,并考虑了次级电子的影响,模拟计算多级降压收集极和再聚焦区的性能,为行波管整管效率的提高提供了保证.

多级降压收集极过渡区磁系统的计算及优化

运用三维电磁场模拟软件Ansoft Maxwell3D对多级降压收集极过渡区磁场进行模拟计算及修正,模拟与实测结果轴向最大磁场误差在6%,同时采用Ansoft Maxwell3D与MTSS协同仿真的方法,并以提高回收效率和减小回流率为目标对Ku波段空间行波管多级降压收集极过渡区磁场进行了优化,优化后收集极中心频率收集效率从77.28%提高到79.63%,回流率从2.49%降低到0.59%。并对整管进行了测试,测试结果表明,收集极收集效率大于73.77%,行波管总效率大于59%,回流率小于0.79%,达到了预期目标,可以满足某通信卫星的要求。

多级降压收集极入口电子速度分布研究与应用

研究了多级降压收集极入口电子速度分布理论,并设计实验获取了入口电子能量分布密度函数。利用能量分布密度函数构造比较真实的收集极仿真初始条件,仿真结果与实测数据有很好的一致性。较旧的仿真初始条件仿真结果有很大改善,为多级降压收集极的设计和优化提供了有效依据,从而提高行波管的效率。

多级降压收集极效率的优化

围绕着MDC的核心即提高效率问题,分析了MDC的物理模型,阐明了MDC的功率分布图并解释了其来源。利用MDC的入口条件生成的功率分布图,可以快速得到给定降压级数的MDC的最优化效率,以及各电极的最优化电位。在最优化电位附近进行模拟仿真,减小电位选择的盲目性,起到事半功倍的效果。

多级降压收集极的优化设计

本文根据实验室实际制管的需要,首先利用MTSS软件对多级降压收集极(简称MDC)进行电场优化,在收集效率明显提高的情况下,针对电子运动的非轴对称性,通过在收集极内引入非轴对称磁场,进一步提高收集效率并降低回流率。最终使计算结果满足工程上制管的要求。

抑制行波管多级降压收集极二次电子发射的工艺研究

利用自行设计制造的一台抑制行波管多级降压收集极(MDC)二次电子发射的专用设备,分别对无氧铜片样品与无氧铜MDC进行了离子束表面改性的工艺研究。结果表明,表面改性后无氧铜表面二次电子发射系数可以得到大幅度的降低,有效提高空间行波管MDC的效率及整管效率。

多级降压收集极的模拟仿真软件

研制了一个微波管多级降压收集极的二维模拟计算软件MSDC。MSDC软件采用圆柱坐标系,计算静电场分布、注入的原电子的运动轨迹、原电子撞击电极引发的次级电子的发射和运动轨迹、电子运动形成的空间电荷密度等,最后给出多级压收集极的性能。本软件还具备再聚焦区电子注层流性计算功能,以便指导再聚焦区磁场分布的优化。本软件的主要特点,是考虑了次级电子的空间电荷效应,每次迭代计算、原电子轨迹和次级电子轨迹的影响全都包括进去。

用Opera3D计算速调管多级降压收集极

速调管应用多级降压收集极,在国外已是比较成熟技术,Opera3D是我所引进的三维电子光学计算软件。本文介绍了利用Opera3D来模拟仿真速调管多级降压收集极,并给出相应结果。

行波管多级降压收集极设计方法的研究

采用多级降压收集极回收经过互作用后的电子注的剩余能量是提高行波管效率的有效途径之一。效率与电子回流是多级降压收集极的两个非常重要的指标。多级降压收集极的设计离不开计算机辅助设计软件,对收集极进行精心的电子光学设计,可以改善二次电子发射对效率及回流的影响。通过定性地分析收集极与整管效率的关系、废电子注特性、磁再聚焦区的构造及二次电子发射规律,为收集极的设计提供了参考方法。

耦合腔行波管多级降压收集极的模拟设计

本文中较全面地讨论了多级降压收集极的物理模型。通过分析3个工作频率点高频输出端的电子注特性来设计多级降压收集极:借助电子注层流性参量,对带有再聚焦磁场的散群聚区进行优化,得到磁场参量的初始值;运用电子轨迹等效电位图,确定各电极的初步电位,通过收集极区结构和电极电位的优化得到较高的收集极效率;通过收集极的全面优化使收集极效率得到了进一步的提高;在考虑二次电子发射情况下,对收集极结构和电极电位进行优化,在保证收集极效率的情况下使二次电子回流率为零。模拟结果表明:借助电子注层流参量设计出带有再聚焦磁场的散群聚区使电子轨迹层流性得到较大改善;合理的结构和电极电位能得到较高的收集极效率;二次电子发射对收集极效率影响较大,合理的调节外凸锥形电极的倾角能避免二次电子回流。此设计运用于一耦合腔行波管收集极的模拟计算,达到了良好的效果。

Orprogr在多级降压收集极设计中的应用

用Orprogr软件分别对两支行波管的多级降压收集极进行了验算,计算的结果与实测值基本吻合。Orprogr软件的计算结果虽然不是非常精确,但对收集极研究设计具有指导作用。

多级降压收集极优化设计

以优化多级降压收集极提高收集极效率为目标,深入分析了多级降压收集极的模型。推导了入口电子的能量分布公式并解释了公式的物理意义以及在优化设计中的作用。根据能量分布公式可以得到给定降压级数时各级的优化电压以及在此电压下的最大功率回收公式。入口电子能量分布的准确性是优化设计的基础,通常是将注波互作用的仿真结果作为入口条件,这样会产生仿真误差的累积。如何获得具有稳定注波互作用效率的行波管的收集极入口条件也是本文讨论的主要内容。利用仿真程序对上述两方面讨论结果进行模拟仿真,得到很好的优化效果,为多级降压收集极优化设计提供了实用的工具。

微型多级降压收集极的电、热及动力学优化设计

介绍一种对行波管中使用的微型多级降压收集极进行电、热及动力学优化设计的系统方法,同时期望这样一种方法能够移植到行波管其他部分的设计优化中。优化所得的收集极在全频带上的仿真效率达到79.5%以上,其散热能力满足环境要求,热裕量充分,并且结构强度远超环境需要。

行波管多级降压收集极CAD软件研究与实现

该文讨论了行波管多级降压收集极CAD理论模型,在二维轴对称条件下,对网格自动划分技术、二次电子发射模型、空间电荷效应计算方法、外加磁场影响、收集极效率计算方法等进行了深入研究,并在现有模型基础上进行了修改,以获得更好的模拟效果。同时在此基础上,开发了行波管多级降压收集极CAD软件UESTC_MDC,并对该软件的使用进行了简单的介绍。最后根据国外研究发展动向,对我国行波管多级降压收集极CAD软件的发展提出了一些可参考的意见和建议。

多级降压收集极行波管高压电源的设计

为了提高真空管雷达发射机的效率、缩小整机的体积和重量,常使用多级降压收集极行波管作为功率射频放大器。为了保证多级降压收集极行波管高增益、高效率和良好线性等性能发挥的更好,就要在行波管每个电极上加合适的电压,确保行波管内建立稳定的电场。因此,根据行波管各电极的特性合理地选择各收集极的电压以及合理的设计高压电源显得尤其重要。文中结合多级降压收集极行波管的工作特性介绍了4种高压电源的设计方法及其特点。

电子阱在多级降压收集极中的应用

本文主要介绍在多级降压收集极中应用处于第一收集极之后相对于第一收集极为高电位的附加电极,使得该电极与第一收集极之间的区域形成了一个捕获二次电子的电子阱,从而使该收集极在获得高效率的同时,具有较小的返流。此外,这个高电位电极的相邻两电极可以等电位工作,这将有利于行波管供电电源模块的简化。