空间行波管高可靠性电子枪研究

论文摘要

由于特殊的使用环境和背景，空间行波管相对于普通的行波管具有高效率、长寿命和高可靠性等特性，因此在空间行波管的设计中，要将可靠性设计放在重要的位置。本文讨论了针对某项目的空间行波管进行的电子枪设计，在设计的过程中，利用二维和三维软件对电子枪进行了初步的电参量设计，采用降低阴极负荷的方式在现有长寿命阴极的基础上，满足行波管的长寿命要求。在结构设计中，通过分析有关行波管失效数据，得到行波管失效的主要失效机理，特别针对行波管耐压和防止电子轰击进行了特殊的设计。利用增加绝缘距离的方式来防止行波管极间放点打火，利用正向离子阱的设计来防止离子轰击。建立了电子枪的振动分析模型，模拟仿真了电子枪的振动特性。在试验频率的范围内，求解出电子枪的五阶模态。得出电子枪在试验频率范围内都不会产生共振，说明电子枪具有比较好的抗振动能力。通过本次行波管电子枪的设计，建立了从理论基础到实际仿真的一个正向设计的思路，对以后电子枪的设计具有指导作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 空间行波管的国内外发展情况
• 1.2 现阶段空间行波管高可靠性要求
• 1.3 本论文选题和研究内容
• 第二章 空间行波管高可靠性电子枪设计
• 2.1 行波管工作原理
• 2.2 电子枪工作基本原理
• 2.2.1 常用电子枪分类
• 2.2.2 皮尔斯会聚枪的通用计算过程
• 2.3 空间行波管电子枪设计
• 2.3.1 空间行波管电子枪电气设计
• 2.3.2 MTSS 设计及仿真
• 2.3.3. OPERA-3D 设计及仿真
• 第三章 空间行波管电子枪结构设计
• 3.1 行波管主要失效原因
• 3.2 降额设计
• 3.3 正向离子阱设计
• 3.4 阴极表面热分布分析
• 3.5 降低电子枪加热功率
• 3.6 消气剂工作原理
• 第四章 电子枪振动力学分析
• 4.1 动力分析的基础理论
• 4.1.1 简单自由度系统运动方程
• 4.1.2 二阶线性微分方程的求解
• 4.2 ABAQUS 软件仿真
• 第五章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 对未来工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 读硕士学位期间发表的论文及参加科研