不同方法制备的螺旋线慢波组件的散热性能的研究

利用电阻温度系数法对几种方法制备的慢波组件散热性能进行了实验研究,结果表明石墨热挤压法、磁控溅射覆膜法及压力扩散焊接法和无变形热挤压法比冷弹压法和传统的缠钼带热挤压法制备的慢波组件散热性能强许多.传统的石墨热挤压法可与无变形热挤压法制备的组件的散热能力相比拟,但石墨热挤压法会引起慢波组件的两次变形,使慢波组件的微波反射点增多增强.压力扩散焊接法制备的慢波组件散热性能比溅射镀膜法制备的慢波组件散热性能稍强,但压力扩散焊接法与溅射镀膜法相比具有更低的微波损耗.这些结果为制备散热性能强的慢波组件提供了有益的实验结果.

螺旋线行波管慢波组件散热性能的研究进展

螺旋线行波管具有宽频带、高增益和高功率等优点,当今被大量应用于卫星通信系统、电子对抗系统和雷达系统。慢波组件是螺旋线行波管的关键组成部分,它的性能优劣直接决定着整管水平。慢波组件的散热性能不仅是决定行波管平均输出功率的主要因素,也是直接影响行波管工作稳定性与可靠性的重要因素。本文针对螺旋线行波管慢波组件,总结了螺旋线慢波组件散热性能的实验测试方法和理论分析方法,分析了影响散热性能的各种因素和各种改善方法。分析比较了不同材料的螺旋线、管壳和夹持杆,不同结构的夹持杆和管壳,不同组件装配方法对慢波组件散热性能的影响。介绍了将金刚石和纳米材料等新型材料应用于螺旋线慢波组件的研究进展。

螺旋线行波管慢波组件散热性能的研究

提出了慢波组件散热性能的评价方法——电阻温度系数法,利用此方法对冷弹压法、缠钼带热挤压法、石墨热挤压法及新型的无变形热挤压法制备的慢波组件散热性能进行了实验研究,结果表明无变形热挤压方法比冷弹压法和传统的缠钼带热挤压法制备的慢波组件散热性能好。传统的石墨热挤压法可与无变形热挤压法制备的组件的散热能力相比拟,但石墨热挤压法会引起慢波组件的两次变形,使慢波组件的微波反射点增多增强,从而影响慢波组件的电性能。对国产BeO和进口BN夹持杆组成的慢波组件的散热性能进行了比较研究。同时对镀铜和镀金螺旋线与无镀层螺旋线组成的慢波组件也进行了对比研究。这些结果为制备散热性能好的慢波组件提供了有益的实验结果。

螺旋线镀膜对慢波组件散热性能影响的研究

该文研究了镀膜螺旋线的使用对慢波组件散热性能的影响。估算了采用镀膜螺旋线后,组件散热能力的改善情况。利用ANSYS软件进行了计算机模拟热分析,分析了螺旋线采用镀铜膜,镀金膜,镀金刚石膜对慢波组件散热性能的影响。最后,对镀铜和镀金螺旋线的慢波组件进行了实验研究。实验结果与理论分析非常一致。

新型反绕双螺旋线慢波系统的分析与设计

基于降低工艺难度的目的,提出了一种新型反绕双螺旋线慢波系统,该系统的正绕反绕螺旋线半径不等。利用3维电磁软件CST MWS仿真分析了结构参数对色散和耦合阻抗的影响。结果表明:耦合阻抗在螺旋带内半径较大时没有明显下降;减小螺旋带宽度有利于降低相速度和提高耦合阻抗;在一定范围内,相速度随螺距的减小而增大。在此基础上,结合工程要求设计了8 mm波段行波管的新型反绕双螺旋线慢波系统,耦合阻抗达到21Ω,工作电压约为20 kV,同时由于电子通道半径较大,降低了对电子光学系统的要求;纵向翼片加载的引进较为有效地展宽了带宽。

螺旋线行波管慢波系统的综合热分析法

该文提出了一种研究螺旋线行波管慢波系统散热性能的综合分析方法。该方法以一定的预备实验为前提条件,利用理论公式推算出接触处的界面热阻率,使用仿真软件进行精确的模拟研究。该方法可以准确的反映慢波系统的散热性能,可以降低实验成本,节约材料,节省实验时间。通过对采用氧化铍夹持杆、氮化硼夹持杆和镀铜螺旋线的慢波组件的研究,验证了该方法的一致性和可行性。

大功率毫米波行波管发展现状

毫米波行波管是一种具有重要发展前景的毫米波源,本文简要介绍了耦合腔行波管和螺旋线行波管的工作特点,以及国际上毫米波行波管的发展现状和趋势,指出了发展中遇到的一些关键问题。

螺旋线型毫米波行波管的散热问题

文章分析了解决螺旋线型行波管散热问题的几种主要方法,包括降低螺旋线的损耗和提高高频慢波结构散热能力。

毫米波行波管返波振荡的仿真研究

该文利用HFSS仿真了工作在Ka波段的螺旋线、反绕双螺旋线及耦合腔等慢波系统,通过傅里叶分析得到空间谐波,进而分析和比较了上述慢波系统的返波振荡特性。结果表明:螺旋线慢波系统中出现明显的角向谐波次数和轴向谐波次数不相等的空间谐波分量,在π模附近,有产生返波振荡的危险;而反绕双螺旋线通过提高基波耦合阻抗及可工作的归一化频率来提高了抑制返波振荡的能力;为了避免返波振荡,耦合腔工作频带的选择应尽可能远离单腔相移为π,2π的频点。

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。

不同方法制备的螺旋线慢波组件的散热性能的研究

利用电阻温度系数法对冷弹压法、缠钼带热挤压法、石墨热挤压法、磁控溅射覆膜法及新型的无变形热挤压法制备的慢波组件散热性能进行了实验研究,结果表明石墨热挤压法、磁控溅射覆膜法和无变形热挤压方法比冷弹压法和传统的缠钼带热挤压法制备的慢波组件散热性能强许多。传统的石墨热挤压法可与无变形热挤压法制备的组件的散热能力相比拟,但石墨热挤压法会引起慢波组件的两次变形,使慢波组件的微波反射点增多增强,溅射镀膜法比无变形热挤压法制备的慢波组件散热性能强一些,但由于焊接法工艺的复杂性降低了其优势。这些结果为制备散热性能强的慢波组件提供了有益的实验结果。

夹持杆材料对螺旋线慢波组件散热性能的影响

慢波组件是螺旋线行波管的关键组成部分,它的性能优劣直接决定着整管水平。本文利用无变形热挤压方法制备了不同材料夹持杆的慢波组件。分析比较了不同夹持杆对慢波组件散热性能的影响。介绍了将金刚石应用于螺旋线慢波组件的研究。

32-40GHz宽带大功率行波管的研究进展

报道了一种32-40GHz宽带大功率行波管的研究进展情况。在26.5—40GHz范围内功率大于60W,增益大于35dB。功率最大处电子效率大于15%。

大功率毫米波螺旋线通信行波管的研究

本文研究了一种大功率毫米波螺旋线通信行波管,提出四种关键技术来克服螺旋线高频散热问题,实现毫米波通信频段连续波功率大于300W的研制目标。四种关键技术分别是:高流通率电子光学系统设计、标准复合管壳夹持技术、提高天线热稳定性技术、高线性度慢波结构设计。最后研制的大功率毫米波螺旋线通信行波管在毫米波通信频段连续波功率大于320W,整管效率大于42%,同时线性副特性指标优良,满足卫星通信系统需求。

毫米波T/R子阵研究与设计

介绍了毫米波T/R子阵的设计方法,给出减小阵面体积、提高阵面散热能力、提高阵面可靠性和维修性等关键技术问题的解决方案。实际制作出一款Ka波段8×8通道T/R子阵。该T/R子阵具有频段高、体积小、集成度高、电性能优异、可扩展性强、可维修性强等特点。

宽频带毫米波脉冲行波管的研究

简要介绍采用双股螺旋线慢波电路研制毫米波宽带脉冲行波管的进展 ,以及抑制多股螺旋线中q模振荡的方法。目前已得到最大脉冲输出功率 36 0W的样管。

某毫米波功放组件液冷散热设计

随着雷达技术的提升,阵列化排布的毫米波功放组件逐渐应用于相控阵体制的雷达之中。体积小、散热量大、热流密度高是毫米波功放组件的典型特征。如何在极小的体积内实现功放组件的液冷散热集成成为毫米波相控阵体制雷达应用的瓶颈。文中通过对功放组件的结构进行优化设计,实现在5 mm组阵间距条件下功放组件的液冷散热集成,对毫米波功放组件的流量特性与温度特性进行数值求解,通过电气补偿电路消除核心芯片温度分布的影响。

金刚石材料对螺旋线慢波组件散热性能的影响

螺旋线慢波组件的散热性能是影响行波管输出功率、工作稳定性及可靠性的重要因素.金刚石材料具有极高的导热性能,将金刚石材料应用于螺旋线慢波组件的制备,可以在一定程度上改善组件散热性能.本文计算模拟分析了沉积金刚石薄膜的夹持杆、沉积金刚石薄膜的螺旋线以及金刚石夹持杆对慢波组件散热性能的影响.结合实验和模拟对比研究,使计算机仿真与实验测试紧密关联,提高了计算机模拟研究准确性,为金刚石材料在慢波组件中的应用提供了重要的参考依据.