宽带行波管慢波结构的优化

本文以某型号用中小功率宽带行波管为例简要介绍了螺旋线慢波结构正相速跳/渐变的应用能够显著优化宽带行波管的输出性能。

宽带行波管螺旋线慢波结构耦合阻抗的计算

金属翼片加载螺旋线电路是多倍频程行波管中广泛应用的慢波结构。本文对这种宽频带慢波结构的重要参量──耦合用抗进行了计算，在很宽的频率范围内，理论计算结果与发表的实验值相当吻合。

宽带行波管用谐波抑制器初步研究

本文针对宽带行波管(6~18GHz/200 W)中谐波指标的问题进行初步研究。应用谐波注入理论,通过在行波管输入端增加微波链路的方式,达到抑制宽带行波管二次谐波的目的。经过对微波链路的设计并进行带管试验,试验结果初步达到预期指标,在6~9GHz频率范围内,二次谐波抑制比基本小于-14.13dBc。

小型化宽带行波管的可靠性试验研究

本文介绍了小型化宽带行波管可靠性寿命试验情况。通过对初始总样本为8支的行波管进行实验室长时间同时工作,进行累计工作时间10000h的定时结尾试验,未出现失效情况。完成定时结尾试验后抽取其中4支行波管继续试验,目标是行波管全部寿命终止,目前累积试验时间30530h;通过数据分析的方式对该行波管的平均无故障工作时间进行了预测。

MPM用小型化宽带行波管可靠性的Bayes方法估计

微波功率模块(MPM)集合了电真空器件和固态器件的优点,是未来军用微波领域的重要研究方向,作为MPM核心器件的行波管的可靠性研究就显得尤为重要。本文基于Bayes理论的无失效数据分析方法,建立了数学模型,推导出产品失效率λ的后验分布计算公式,并结合实例对应用于某型MPM的小型化宽带行波管的可靠性指标失效率和平均无故障工作时间进行了预估,结果表明,该方法的计算结果符合工程实际,对其他行波管产品的可靠性分析也具有借鉴意义。

波纹外壳微带线平面小型化宽带行波管的研究

行波管是一种重要的微波功率放大器,随着微波电子技术的不断进步,平面化、小型化成为未来行波管的必然发展趋势。本文基于传统微带型慢波结构,提出了波纹外壳微带线慢波结构,设计了一种工作于Ka频段的低电压、大带宽的新型平面小型化行波管慢波结构。利用HFSS和CST-MWS对该结构和传统微带型慢波结构行波管的高频特性进行了仿真,并对二者的仿真结果进行了对比,验证了新型慢波结构具有更宽的工作带宽和更低的工作电压。同时,本文还给出了波纹外壳微带线行波管的注-波互作用仿真结果,仿真结果显示:该行波管最大输出功率为25. 2 W,对应的增益和电子注效率分别为23d B和7. 9%,相对带宽为36. 6%。

宽带行波管故障模式统计分析

本文通过对宽带行波管某主要研制生产单位2013年至2019年间来获取的产品故障信息进行深入统计和分析,归纳了宽带行波管出现概率较高的故障模式,分析了故障出现的原因并提出了相对应的解决措施。通过改进,各类故障模式出现的概率均明显下降,取得了良好的效果,也为后续宽带行波管可靠性的进一步提升提供了基础。

40~50 GHz宽带螺旋线行波管高频系统研究

针对40 GHz以上电磁兼容试验需求,开展了40~50 GHz宽带螺旋线行波管研制。本文主要对该行波管的高频系统进行技术研究。通过尺寸共度效应理论分析和螺旋线表面镀膜降低高频衰减技术,研究了高频率行波管的色散特性、耦合阻抗、高频衰减、横向传播常数等高频特性的变化规律。采用无翼片加载慢波结构、螺旋线双渐变技术和衰减器分布优化设计方法,提高了宽带输出功率和电子效率,同时抑制了返波振荡。研制出的行波管在40~50 GHz范围内,饱和功率达到110 W,能够满足宽带毫米波电磁兼容试验的需求。

Ka波段TE_(01)模回旋行波管宽带输入耦合器的设计

Ka波段TE01模回旋行波管的输入耦合器将矩形波导中输入的TE10模转化为圆波导中TE01模的行波场,以实现对回旋电子注角向速度的调制。本文首先对Ka波段TE01模回旋行波管的输入耦合器进行了解析分析和数值计算。通过数值计算得到输入耦合器的初步结构和尺寸,然后利用三维高频分析软件HFSS进行精确的模拟和修正。通过优化设计在Ka波段获得了3 dB带宽约为3 GHz,1 dB带宽大于2GHz的高性能TE1□0-TE4◎11-TE0○1输入耦合器和3 dB带宽约为3.5 GHz,1 dB带宽约为3 GHz的高性能TE1□0-TE5◎11-TE0○1输入耦合器。冷测实验研究表明优化设计结果与冷测结果相吻合。

宽带大功率行波管热丝短、断路失效机理及对策

对宽频带大功率行波管热丝短、断路失效机理进行了分析,并在机理分析的基础上,讨论消除这一失效模式而采取的措施及其效果。

提高宽带毫米波行波管效率研究

针对影响宽带毫米波行波管效率的主要因素,对提高行波管效率的相关实用化技术进行了研究。通过螺旋线线路渐变技术、降低高频损耗、多级降压收集极三个方面的研究,使现有某一宽带毫米波行波管总效率由原来的10%提高到20%以上。

7.5～18GHz宽带大功率脉冲行波管关键技术研究

本文利用双跳变螺距和双锥形螺旋线结构和合理布置切断和衰减器的方法,并用MTSS软件对高频特性进行模拟计算,研制出一种大功率的宽带脉冲螺旋线行波管。该样管全频带(7.5~18GHz)峰值输出功率大于900W,工作比5%,尺寸310mm×39mm×36mm。

毫米波耦合腔行波管的工作频带展宽技术

本文根据国外有关文献资料并结合工作实践 ,对毫米波耦合腔行波管的频带展宽问题进行了探讨 ,并给出了计算实例。

谐波互作用的行波管二维自洽非线性理论

在瞬时带宽为倍频程以上时，非线性注波工作用将导致谐波的产生以及谐波与基波的相互耦合等现象的出现，从而对管子的特性有重要的影响。文中以行波管非线性理论为基础，推导了考虑谐波工作用的二维大信号方程组。利用文中所推导出的大信号方程组对某一实用宽带行波管的基波和谐波特性进行了数值分析，计算结果与实测结果吻合。

一种行波管功放的有源小信号均衡器设计

为了使行波管处于理想的工作状态,对行波管的增益频率特性进行相应的均衡就显得十分必要。文中主要讨论行波管配用幅度均衡器的设计方案,对不同的设计方案进行了对比,选择相对合适的设计,并具体介绍其原理、实现方式以及仿真的结果。

大功率毫米波雷达及器件新技术研究

近年来,在电真空技术进一步发展和概念创新的基础上,借助于材料、工艺及微加工技术的进步,大功率毫米波器件取得了快速发展,诞生了大功率毫米波回旋行波管、W波段宽带行波管、准太赫兹行波管、毫米波扩展互作用速调管、集成微型行波管等新管型。在毫米波频段取得了输出功率100 W^100 kW、带宽6~10 GHz等标志性成果。利用上述性能优良的电真空器件结合雷达探测新技术,开展毫米波单脉冲精密测量及目标成像雷达、毫米波空间合成无源相控阵多目标监视雷达、毫米波微型行波管有源相控阵多功能一体化雷达、机载亚毫米波视频合成孔径雷达研究,突破大功率毫米波器件应用和发射机关键技术,实现大功率毫米波雷达空间目标的多维特征精细测量和成像等应用目标。

专辑序

本专辑为2018年8月23-25日在甘肃平凉举办的中国电子学会真空电子学分会第21届年会上评选出的部分青年优秀论文专辑,涉及了空间行波管、宽带行波管、高功率回旋管、磁控管、阴极电子学、真空器件的空间应用等多个方向,内容广泛、创新性强,展示了真空电子器件领域青年科技人员朝气蓬勃、积极向上的精神面貌,他们在基础理论、器件设计、制造工艺、应用环境等技术领域深入探索、勇于创新,取得了令人欣慰的成绩。青年强则行业强,正是因为有这些新鲜血液的不断加入,才使得真空电子学领域迸发出无限活力和持久的生命力。

电子战发射机的失效及其防护问题的研究

讨论了电子战宽带发射机的两大类失效机理及其防护措施；对于大功率微波发射机中经常发生的输出通道的打火现象及其危害和产生的机理作了较为深入的探讨，并提出了较为详细的改善和防护措施。

真空电子器件与模拟技术

以宽带大功率行波管和微波功率模块为例 ,展示真空电子器件研制水平及计算机模拟计算技术的重要性 ,并简要介绍了某些国外先进的电子器件模拟计算技术。

电真空器件

9913022连续波宽带大功率行波管中的色散成型及谐波抑制技术研究[刊]/赵士录//电子学报.—1999,27(3).—113～115(A)本文对实现宽带互作用的机理及谐波的抑制方法进行了分析研究,得到超宽带行波管对慢波线路色散特性的特殊要求,并对实现这种色散(色散成型)的方法进行了理论与实验研究。以此为基础。