空间行波管多级降压收集极的设计模拟.pdf

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1、空间行波管多级降压收集极的设计模拟DesignandSimulationofMultistageDepressedCollectorforSpaceTravelingWaveTube作者姓名俭旭学位类型堂迓亟±学科、专业型达让量撞丕区邀墨研究方向益边笪多级隆匡蝮塞拯导师及职称昌国强数援2011年4月主席：巴工业大学硕V弘移彬祝搬委员：枷埠今4巳7些吹学别研缪嶷导师：锕庶眇够孓面确双学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金月巴王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构

2、送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金月坠噬兰L可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：{尔他导师签名：签字日期：7．011年4月1S日签字日期：学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：丫月丌日’／空间行波管多级降压收集极的设计模拟摘要空间行波管是基于真空电子技术的微波放大器。作为高功率射频放大器广泛使用于通信卫星的转发器中，它是卫星组成中

3、最关键的部分，因此空间行波管的优劣直接影响了卫星的工作性能。工作效率是评判行波管优劣的重要标准，行波管效率的提高主要依靠收集极回收更多的电子能量，因此，收集极的效率对于行波管效率的提高至关重要，所以需要对收集极的结构和参数不断设计和调整，以达到提高收集极效率的目的。目前，多级降压收集极被广泛地应用于空间行波管的设计中。本文从分析互作用后电子注能量分布入手，对能量分布曲线进行积分，得到归一化电流电压曲线，作为电子注进入收集极的入口条件，根据电子注入口条件确定各电极的电位。用行波管模拟软件对两个收集极

4、结构作了模拟计算，比较了不同的结构对收集极效率的影响。通过分析电子注的运动轨迹和能量分布，对已有收集极模型的边界条件和各电极电位设置进行优化，将收集极效率从86．91％提高到了89．03％。对于电极电压和电极形状对收集极效率的影响也做了研究，静态模拟二次电子发射，比较了考虑和不考虑二级电子对计算结果的影响，从计算结果看，有二次电子发射的收集极效率降低了15％左右。本文对于收集极的仿真和优化达到了预期的目的，使效率得到一定的提高。关键词：空间行波管；多级降压收集极；粒子模拟；效率DesignandS

5、imulationofMultistageDepressedCollectorforSpaceTravelingWaveTubeABSTRACTSpacetraveling—wavetubeisavacuumelectronictechnologybasedonmicrowaveamplifiers．AsahighpowerRFamplifiersarewidelyusedinsatellitecommunicationstransponder．itisthemostcriticalandexpe

6、nsivepartofsatellites．Sospacetraveling-wavetubedirectlyaffecttheworkperformanceofthesatellite．Efficiencyisjudgedatravelingwavetubeandmoreimportant，traveling。wavetubeefficiencydependsmainlyonthecollectortorecyclemoreoftheelectronenergy．Therefore，thestr

7、uctureandparametersofthecollectordesignshouldbeconstantlyadjustedinordertoincreasecollectorefficiency．Currently，multistagedepressedcollectorhasbeenwidelyonmostspacetraveling．wavetube．ThroughtheinjectionofwasteelectronicinformationanalysisafteraspaceTW

8、Tinteraction，wegetthecollector’Sinletconditionsofelectronbeam，thepotentialofeachelectrodeisbasedupontheelectronbeamtowiththetraveling—wavetubesimulationsoftwaresimulationofwasteelectronemissionwithinthecollectionlevel，andcalculatethecollectore