本文關(guān)鍵詞：某脈沖磁控管電參數(shù)與熱性能的分析與優(yōu)化仿真

  更多相關(guān)文章： 磁控管 注波互作用 電性能分析 熱分析

【摘要】：磁控管是微波能應用中的一種重要的微波功率源,其為重入式諧振型正交場振蕩器。它相對于其他真空功率源具有體積小、重量輕、工作電壓低、效率高等特點,并且由于其工作可靠、成本低等優(yōu)點,被廣泛應用在軍事、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療等方面。磁控管自二十世紀二十年代被發(fā)明以后,就得到了廣泛的研究,尤其是在二戰(zhàn)期間,由于雷達的開始應用,磁控管也得到了迅猛的發(fā)展。先后出現(xiàn)了同軸磁控管、注入鎖頻磁控管、捷變頻磁控管等。某ku波段脈沖磁控管是為用戶研制的微波功率源,在研制過程中利用HFSS、ANSYS軟件對磁控管的電參數(shù)與熱性能分別進行了分析與優(yōu)化仿真,從而大大提高了磁控管的工作可靠性,縮短了設計周期。本論文首先對磁控管的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀進行了介紹,同時對其發(fā)展方向等進行了展望。然后對磁控管的幾個重要組成部分,包括:諧振系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、能量輸出系統(tǒng)、陰極組件等分別進行了分析研究,其主要內(nèi)容包括:1、對磁控管互作用空間尺寸進行了計算和選取;利用HFSS高頻仿真軟件建立諧振系統(tǒng)的仿真模型,并對不同深度比的諧振系統(tǒng)進行仿真,得出最優(yōu)化的諧振腔尺寸;對諧振系統(tǒng)加入極靴,仿真極靴的加入對磁控管振蕩頻率及模式分隔的影響,然后通過仿真優(yōu)化,并得出最優(yōu)化的的極靴形狀;2、對磁控管的能量輸出系統(tǒng)進行了介紹。首先根據(jù)設計要求選擇了雙脊波導做為阻抗變換器,并通過經(jīng)驗公式確定其具體尺寸。然后選擇圓盒形窗為能量輸出窗,利用HFSS高頻仿真軟件建立仿真模型,對不同的輸出窗尺寸進行仿真計算,經(jīng)過不斷優(yōu)化,選擇最優(yōu)傳輸性能及端口駐波的模型尺寸;3、對磁控管諧振系統(tǒng)進行了熱性能分析計算,用ANSYS仿真軟件對其進行熱仿真,確定其是否具有合適熱性能分布,然后進行試驗驗證;選擇適當?shù)年帢O組件類型,并利用ANSYS仿真軟件建立仿真模型對其進行熱仿真,確定其陰極溫度及表面溫度分布是否均勻,然后利用試驗驗證。經(jīng)過對磁控管各部分的不斷優(yōu)化,使各系統(tǒng)都達到了較佳的性能。通過裝配、冷測、排氣、老煉等過程,然后進行測試,磁控管各指標都達到了設計要求。
【關(guān)鍵詞】：磁控管 注波互作用 電性能分析 熱分析
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN123
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 磁控管的發(fā)展史10-11
• 1.2 磁控管的分類及現(xiàn)狀介紹11-14
• 1.2.1 連續(xù)波磁控管11-12
• 1.2.2 同軸磁控管12-13
• 1.2.3 鎖頻鎖相磁控管13
• 1.2.4 相對論磁控管13-14
• 1.2.5 回旋磁控管14
• 1.3 磁控管的發(fā)展展望14-15
• 1.4 本文研究的意義及主要工作15-16
• 1.4.1 課題意義15
• 1.4.2 主要工作15-16
• 第二章 磁控管的工作原理及總體方案設計16-25
• 2.1 磁控管工作原理16-23
• 2.1.1 工作原理概述16
• 2.1.2 靜態(tài)磁控管中的電子運動16-21
• 2.1.3 磁控管中的自激振蕩21-23
• 2.2 ku波段磁控管的設計23-24
• 2.2.1 ku波段磁控管設計方案23
• 2.2.2 互作用空間的設計計算23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 高頻諧振系統(tǒng)的設計分析與仿真25-37
• 3.1 諧振系統(tǒng)的作用及原理25-30
• 3.1.1 磁控管的諧振模式26-28
• 3.1.2 諧振系統(tǒng)的諧振頻率28-30
• 3.2 ku波段磁控管高頻諧振系統(tǒng)的設計分析與仿真30-35
• 3.2.1 不同深度比的模式分隔度32-33
• 3.2.2 端部空間對系統(tǒng)諧振特性的影響33-35
• 3.3 本章小結(jié)35-37
• 第四章 能量輸出系統(tǒng)的設計分析與仿真37-50
• 4.1 波導性阻抗變換器37-39
• 4.1.1 雙脊波導變換器的設計37-39
• 4.2 能量輸出窗的設計計算與仿真優(yōu)化39-49
• 4.2.1 能量輸出窗的設計計算39-42
• 4.2.2 輸出窗的仿真優(yōu)化42-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第五章 諧振系統(tǒng)及陰極組件的熱分析50-63
• 5.1 ANSYS軟件介紹及其應用50-55
• 5.1.1 ANSYS軟件功能50-51
• 5.1.2 ANSY軟件結(jié)構(gòu)51-52
• 5.1.3 熱分析模塊52-55
• 5.2 諧振系統(tǒng)的熱分析及仿真55-59
• 5.3 陰極的設計與仿真59-62
• 5.3.1 模型建立與仿真59-61
• 5.3.2 實驗測量61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 測試結(jié)果與分析63-65
• 第七章 結(jié)論65-67
• 7.1 工作總結(jié)65-66
• 7.2 工作展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-70
• 附錄70-75

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊金華;祝大軍;劉盛綱;;一款低成本,高效率微波爐磁控管的仿真和研制[J];真空電子技術(shù);2005年06期

2 盧燕;王華星;;磁控管適用性研究[J];有色金屬加工;2009年01期

3 行正世;趙朋亮;甘懷錦;;如何解決雷達磁控管打火的問題[J];科技信息;2010年27期

4 李小琴;駱金琴;;磁控管H型波導沖擠工藝[J];真空電子技術(shù);2011年05期

5 王自雄;;電壓調(diào)諧磁控管的原理與運用[J];真空電子技術(shù);1965年05期

6 劉家鶴;磁控管電壓電流公式的研究[J];電子學報;1964年02期

7 ;100～500瓦的新型電壓調(diào)諧磁控管[J];電子管技術(shù);1972年01期

8 張恩虬;磁控管基本問題的解釋[J];科學通報;1975年07期

9 鮑賢杰;;磁控管電子調(diào)諧[J];電子管技術(shù);1975年03期

10 張恩虬;;試用唯物辯證法研究磁控管原理[J];科學通報;1976年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;高效大功率磁控管[A];電子信息節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品推廣應用專集[C];2009年

2 宋錫和;;關(guān)于磁控管等效方法的討論[A];1985年全國微波會議論文集[C];1985年

3 白玉侖;;改善同軸磁控管的前沿抖動[A];中國電子學會真空電子學分會第十屆年會論文集（上冊）[C];1995年

4 楊香兵;黎曉云;;微波爐用磁控管電源的穩(wěn)定性研究[A];“第十四屆全國微波能應用學術(shù)會議”暨“2009年微波創(chuàng)造美的生活高峰論壇”論文集[C];2009年

5 殷勇;施志雄;王賢友;;通過色散關(guān)系提高磁控管電磁兼容水平的研究[A];2010年全國電磁兼容會議論文集[C];2010年

6 金嗣隆;錢北平;;小型化磁控管諧振腔結(jié)構(gòu)設計的改進[A];中國電子學會真空電子學分會第十一屆學術(shù)年會論文集[C];1997年

7 張兆鏜;胡義正;金嗣隆;魏義學;;磁控管雷基圖快速自動測繪技術(shù)[A];中國電子學會真空電子學分會第十一屆學術(shù)年會論文集[C];1997年

8 陳彈蛋;;磁控管的可控捷變[A];中國電子學會真空電子學分會第十九屆學術(shù)年會論文集（下冊）[C];2013年

9 穆建中;馬正軍;;一種三毫米磁控管輸能窗的初步設計[A];中國電子學會真空電子學分會第十九屆學術(shù)年會論文集（下冊）[C];2013年

10 范永民;;磁控管陽塊的熱擠壓成型[A];中國電子學會生產(chǎn)技術(shù)學分會機械加工專業(yè)委員會第六屆學術(shù)年會論文集[C];1995年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 四川 屠光勝;磁控管起死回生記[N];電子報;2014年

2 江蘇 徐叔炎;微波爐磁控管的起死回生[N];電子報;2007年

3 汪恒玉;微波爐用磁控管關(guān)鍵材料實現(xiàn)國產(chǎn)化[N];中國有色金屬報;2005年

4 江蘇 張熙 楊劍峰 陸榮彬 明風;零費用修理微波爐磁控管的方法[N];電子報;2014年

5 廣東 毛毅;修復微波爐磁控管[N];電子報;2003年

6 湖北 王紹華;微波爐磁控管的構(gòu)造、原理及判別[N];電子報;2006年

7 湖南 詠風;格蘭仕WD700A型微波爐不加熱的檢修[N];電子報;2005年

8 湖北 王紹華;微波爐加熱緩慢的原因及故障判定[N];電子報;2007年

9 上海 蘇成富;三樂牌WP650A型微波爐原理與故障檢修(上)[N];電子報;2009年

10 楊貴蘭;太陽能與無線輸電[N];西南電力報;2001年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張金玲;高功率微波器件和電路的電磁兼容研究和設計[D];北京郵電大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李斌;低電壓磁控管的設計[D];電子科技大學;2011年

2 王彩育;威特2M217磁控管低成本優(yōu)化設計[D];電子科技大學;2006年

3 羅涵;基于小型化毫米波磁控管諧振系統(tǒng)的設計及優(yōu)化[D];電子科技大學;2012年

4 段超毅;S波段4.8MW醫(yī)用脈沖磁控管制管難點的研究與突破[D];電子科技大學;2015年

5 胡孔一;微波爐磁控管諧波抑制研究[D];電子科技大學;2015年

6 李雨萌;大功率穩(wěn)定微波電源設計[D];武漢工程大學;2015年

7 鄭剛;15～20kw大功率微波電源的設計[D];武漢工程大學;2015年

8 張斌堯;一種功率連續(xù)可調(diào)的熱風微波耦合干燥系統(tǒng)的研制[D];昆明理工大學;2016年

9 林躍躍;微波爐磁控管用單端諧振變換器的設計[D];電子科技大學;2016年

10 劉青雨;某脈沖磁控管電參數(shù)與熱性能的分析與優(yōu)化仿真[D];電子科技大學;2016年

，

本文編號：1119952