行波管周期永磁聚焦系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、行波管廣泛地應(yīng)用于雷達(dá)、通訊、廣播、高功率微波武器、電子對(duì)抗等各種電子設(shè)備中,是一種很重要的微波器件,在國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)揮著舉足輕重的作用。周期永磁聚焦(PPM, Pericdic Permanent Magnetic)是現(xiàn)代微波管使用最多的一種聚焦方式,也是微波管電子光學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),由于輸入輸出窗C型磁鐵的影響,互作用后的電子注橫截面分布是非軸對(duì)稱的,即電子注偏移了行波管的軸心。這就使收集極的效率受到不

2、利的影響,由于收集極的效率對(duì)整管效率有很重要的影響,從而使整管的效率受到限制。電子注的偏軸心分布也可能導(dǎo)致一部分電子被慢波線截獲,導(dǎo)致射頻電路溫度的增加,降低了行波管的效率和可靠性。為了避免和補(bǔ)償這一不利因素,進(jìn)一步分析它的來(lái)源并確定它的影響是很必要的。 本學(xué)位論文根據(jù)三維電子光學(xué)模型,用CST(Computer Simulation Technology)軟件仿真研究了軸對(duì)稱PPM聚焦系統(tǒng)和非軸對(duì)稱PPM聚焦系統(tǒng)的電子光學(xué)特性

3、。論文主要內(nèi)容如下,第一章、簡(jiǎn)述了行波管的發(fā)展背景和簡(jiǎn)史,介紹了基于有限積分法的CST軟件和電子注的宏粒子模擬法。 第二章、介紹了PPM聚焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了PPM聚焦系統(tǒng)中電子注的軌跡方程,依據(jù)此方程對(duì)電子注的聚焦、波動(dòng)和脈動(dòng)作了詳細(xì)的研究,并且對(duì)電子注在周期磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)作了詳細(xì)的分析。 第三章、利用CST軟件中的電磁工作室和粒子工作室,建立了軸對(duì)稱PPM聚焦系統(tǒng)的仿真模型,對(duì)電子注在不同的聚焦磁場(chǎng)條件下的聚焦情況作了