测量行波管电子注的法拉第筒的热分析

利用ANSYS软件对测量行波管电子注截面的法拉第筒探头进行了热分析研究。分析了在单脉冲情况下,测量各种直径的不同脉冲功率密度的电子注、不同脉冲宽度对法拉第筒温度的影响,研究了测量不同功率密度的电子注可以使用的脉冲宽度。结果表明,仅法拉第筒上的注斑区域温度迅速上升,温度梯度较大,其它部分温度基本不变,为保证法拉第筒能够持续正常工作,在单脉冲情况下,对于功率密度大于5×106W/cm2的电子注,需使用宽度小于0.5μs的脉冲,最好是0.1μs和0.2μs的脉冲进行测量,与文献结果相符。测量一定功率密度的电子注,需选择合适的脉冲宽度。另外,考虑热量的累积效应,分析了脉冲重复频率对法拉第筒工作温度和散热情况的影响。结果表明,脉冲重复频率设为10～100Hz是比较合适的。

W波段阶梯型交错双栅慢波结构行波管的研究

为了提高传统交错双栅慢波结构行波管的性能,提出了一种阶梯型交错双栅慢波结构,并基于此新型慢波结构,提出了新型输入输出耦合结构.在此基础上,设计了一只工作在W波段的带状电子注阶梯型交错双栅慢波结构行波管.计算结果显示,阶梯型交错双栅慢波结构行波管的耦合阻抗更高,从而使行波管在更短的互作用电路长度里,实现更高的饱和增益和互作用效率.在90～100GHz频率范围内,阶梯型交错双栅慢波结构的耦合阻抗大于4Ω,高于传统交错双栅慢波结构;W波段带状电子注行波管高频结构的反射系数(S11)小于-15dB;并且行波管的饱和输入功率仅约为0.7W,可以实现最高输出功率约800W,相应的效率大于7.8%,增益大于30.6dB.

可控聚焦型减速场能量分析器的实验分析

与传统的减速场能量分析器相比,新提出的可控聚焦型减速场能量分析器具有装配方便、绝缘性好、分辨率高和抗二次电子反射等优点。本文将其设计思路加工装配成实物并经过改装,使得新型探头同时具备测量行波管电子枪电子注参数和注波互作用后电子注的纵向速度分布的能力。然后,将新型减速场能量分析器装配到电子注测量分析系统,对毫米波空间行波管用双阳电子枪电子注进行测试,测得电子注包络、射程、注腰半径和截面总电流等参数与计算模拟和制管实测结果基本一致。