Ka波段分布作用速调管技术

本文主要介绍了一种Ka波段分布作用多注速调管的设计思路及其相关技术的研究成果;内容主要包括分布作用技术和多电子注技术在Ka波段速调管的应用;采用CAD技术对毫米波速调管设计的模拟研究,以及毫米波速调管制造技术的研究。文中将模拟计算和实验测试结果进行了对比验证,并提出了改进的方向。     

毫米波速调管电子光学系统的研究

电子光学系统是毫米波速调管长寿命和整管性能实现的关键,毫米波速调管零件尺寸较小,为了在Ka波段和W波段实现千瓦量级的输出功率,要求具有高的电子注通过率及低的阴极负荷。对Ka波段和W波段电子光学系统特性进行了分析,确定了Ka波段10 kW分布作用速调管和W波段1 kW分布作用速调管电子光学系统的设计方案,利用软件对电子枪和聚焦系统的结构进行计算,并采用CST仿真软件对设计的电子枪发射的电子注在聚焦磁场中的状态进行优化。设计出的Ka波段速调管电子光学系统,电子枪工作电压26 kV,发射电流2 A,互作用区长度30 mm,磁场强度大于0.6 T,流通达到100%。设计的W波段速调管电子光学系统,电子枪工作电压17 kV,电流0.65 A,互作用区长度20 mm,磁场大于0.9 T,流通达到100%。已制成Ka波段速调管和W波段速调管,设计的电子光学系统能够满足速调管工程化需求。     

C波段单注宽带速调管的研制

介绍了一种C波段单注速调管的研制工作,包括电子光学、永磁聚焦系统、高频互作用段、输能系统和收集极的设计,并给出了实际测试数据。测试结果显示该管输出带宽达到5.2%,峰值功率达到300 kW,增益大于40 dB,效率大于30%。     

X波段高功率宽带速调管的研究

为了提高雷达系统的作用距离、测量精度及抗干扰能力,需要提高速调管的峰值功率、带宽及脉宽等指标。本文介绍了X波段高功率宽带速调管的研制情况,该速调管采用阴调单注、电磁聚集、四级滤波器加载双间隙谐振腔等技术手段,在X波段实现了1 MW的峰值功率,脉宽100μs,工作比1%,且相对带宽达到6.3%。目前已完成整管的设计及制管测试验证,测试结果达到指标要求。     

S波段高峰值功率多注速调管的理论设计

介绍一种应用于医疗加速器的S波段高峰值多注速调管的理论设计过程。给出了多注速调管的整体设计思路,并对电子光学系统、高频系统、输能系统及收集极等主要部件的设计及模拟设计进行了详细的描述,为今后设计高峰值输出功率多注速调管奠定基础。     

Ka波段多注速调管的研制

主要介绍了一支Ka波段多注速调管的研制进展;该设计方案在毫米波段采用了多注技术和分布作用腔技术,给出了采用CAD技术对各部分分析计算的结果,包括总体设计、电子光学设计、高频互作用段设计,最后与实验结果进行了对比验证,给出了改进方向。     

3MHU X射线CT球管的研究

本文介绍了3MHU X射线CT球管的设计过程,包括了电子枪、旋转阳极靶、高速轴承以及高效散热管壳的设计;实际制成了样管并进行测试,从测试结果验证此设计方案的可行性和正确性。     

X波段连续波速调管的研究

本文介绍了X波段连续波速调管的设计过程,包括电子枪、永磁聚焦系统、高频系统和整管性能的设计,并制成整管进行测试,输出功率大于18 kW,效率大于30%,增益大于40 dB。     

宽带小型多注速调管的研制

主要介绍了一支Ku波段千瓦级宽带小型多注速调管的研制进展，给出了采用CAD技术对各部分分析计算的结果，包括总体设计、电子光学设计、高频互作用段设计，最后与实验结果进行了对比验证，给出了改进方向。     

S波段多注速调管高频散热结构设计

随着雷达技术的发展,速调管平均功率越来越高。在速调管工作过程中,将有一部分电子打在高频系统上产生热量。高频冷却系统的设计直接影响到速调管高平均功率的实现,本文对反转永磁聚焦系统的S波段多注速调管进行分析,研究了提高散热能力的途径及可采用的措施,对收集极磁屏的水冷结构进行了改进,对改进后结构进行了热分析和磁分析,证明了冷却方案的可行性。