行波管电子枪噪声性能的仿真分析

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1、学校代码：分类号：ｊｍｉ２＾＊＂＊￣＾＊＂密级：公开ＵＤＣ：６５４．９学号：１３１１６５？。：？刺－巧同巧顯Ｉ帶来兩著嗦驚硕±学位论文行波管电子枪噪声性能的仿真分析研究生姓名；何圆圆导师姓名：孙小茜教授獎鹤红副教授申请学位类别工学硕±学位授予单位东南大学一级学科名称电子科学与技术论文答辩Ｈ期２０１６年Ｓ月２４日二级学科名称物理电子学学位巧予Ｈ期２０１６年月日答辩委员会主席万遂人评阅人王ａ柏宁丰２０

2、１６年５月２４日来魚：ｋ嗦硕±学位论文行波管电子枪噪声性能的仿真分析专业名称：物理电子学研究生姓名：何圆圆导师姓名：孙小茜教授巧鹤红副教授ＮＯＫＥＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＡＮＤＡＮＡＬＹＳＥＳＦＯＲＴＷＴＥＬＥＣＴＲＯＮＧＵＮＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｇＢＹＨ

3、ｅＹｕａｎｕａｎｙＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ．ＳｕｎＸｉａｏｈａｎＡ巧ｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＦａｎＨｅｈｏｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１６ｙ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，

4、也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本。与我研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。／研究生签名：曰期：么．（呵１刮向东巧大学学位论文使用授权｜｜明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一（Ｊ）致，，可ＫＩ。除在保密期内的保密论文外允许论文被査阅和借阅Ｗ公布包括电子信息形式刊登论文的全部内

5、容或中。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大、英文摘要等部分内容’学研巧生院办理。＂＂＾＾＾研究生《《：牛问忘导师签名：日期：２々从；成可）＾＾摘要随着行波管等微波真空电子器件向着高带宽、高増益和输出功率及小尺寸的方向发展，系统对行波管噪声性能的要求越来越高。在此情况下，本文针对行波管电子枪的噪声性能仿真分析开展了下研巧：首先，对行波管电子枪主要噪声的种类与产生机理、噪声性能指标、研究现状及相关的仿真分析软件等进行了总结。然后，在已有的行波管电子枪仿

6、真模型与程序的基础上，本文设计编写和实现了噪声电子发射模块，完善了离子轰击致表面退化情况下的阴极电子发射程序，建立了行波—管电子枪综合噪声仿真分析模型，定义了二维电子枪噪声参数分布式噪声波阻抗。该模型可用于对行波管电子枪内由阴极电子发射引起的散粒噪声和速度噪声进行仿真，同时可对阴极受离子轰击的表面膜层和电子发射退化过程进行仿真，得到电子枪中带噪声电子注的形态、及给定输出端面的分布式噪声波阻抗。利用所建立的模型仿真分析了不同温度和电流条件下噪声和离子轰击对电子注形态、速度分布、输出端电

7、流波动、速度波动和分布式噪声波阻抗等的影响。最后，将对给定电子枪的仿真结果与己有文献中仿真、计算和实验的结果及ＣＳＴ的仿真结果进行了对比，结果表明利用本仿真模型得到的电子注注腰位置比前人文献及ＣＳＴ仿真的结果都更接近实测结果，与电子注通用发散曲线结果接近，所得电子注半径则比利用电子注通用发散曲线和ＣＳＴ得到的结果更精确，初步验证了本仿真模型的正确性、适用性和更强的电子枪噪声性能仿真能力。本文工作为综合考虑行波管电子枪内噪声性能的研究提供了一种新的有效的仿真分析手段。关键词

8、：电子枪，噪声性能仿真，散粒噪声，速度噪声，分布式噪声波阻抗ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｒｅｃｅｎｔｅａｒｓａｉｍｉｎｆｏｒｈｉｈｅｒｏｗｅｒｈｉｈｅｒａｉｎｗｉｄｅｒｂａｎｄｗｉｄｔｈａｎｄｍａｅｒｓｉｚｅｙ，ｇｇｐ，ｇｇ，ｓｌｌ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｉｍｐｏｓｅｈｉｇｈｅｒａｎｄｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｎｎｏｉｓｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ