行波管電子槍陰極組件熱分析及二次開發(fā).pdf

1、行波管具有頻帶寬、增益高、動態(tài)范圍大、噪聲低和可以多模工作等特點，是一種重要的微波信號放大器件，在軍事和航空工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，對行波管的性能指標(biāo)也提出了更高的要求。
　　在行波管的各項特性中，熱特性是其中一項非常重要的性能，行波管的熱分析主要是針對溫度對結(jié)構(gòu)引起的熱形變和部分組件的散熱問題進(jìn)行研究。它直接影響行波管工作的穩(wěn)定性和可靠性，在行波管的研發(fā)過程中，模擬熱分析是其中重要的一個環(huán)節(jié)。
　

2、　行波管電子槍的陰極組件大多采用熱發(fā)射來產(chǎn)生與微波電路發(fā)生互作用的電子注，陰極在高溫情況下產(chǎn)生熱形變，引起陰極結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)而對陰極發(fā)射參數(shù)產(chǎn)生影響，所以對行波管的陰極組件進(jìn)行熱分析和應(yīng)力分析具有重要的意義。現(xiàn)代電子計算機(jī)水平的高速發(fā)展和有限元理論的不斷完善，為提高行波管的設(shè)計能力和縮短研發(fā)周期提供了條件，用CAD軟件對行波管進(jìn)行模擬分析已成為一種主要手段。
　　本文首先用ANSYS有限元軟件對電子槍陰極組件進(jìn)行熱分析，采用瞬態(tài)分

3、析的方法計算出組件的溫度變化情況，以及溫度穩(wěn)定后的形變大小和等效應(yīng)力分布情況。并將熱形變數(shù)據(jù)作為初始條件導(dǎo)入到MTSS軟件中重新模擬仿真分析，計算得出形變前后的陰極發(fā)射電流、射程和注腰半徑。數(shù)據(jù)對比表明，陰極發(fā)射電流、射程和注腰半徑等值形變后較形變前都有所增大。最后在ANSYS中利用UIDL和APDL語言進(jìn)行二次開發(fā)，研發(fā)了簡單易用的陰極熱分析模塊，方便了不熟悉ANSYS軟件的研究人員分析電子槍陰極組件的熱狀態(tài)。
　　論文為電子槍