螺旋线毫米波行波管及宽带毫米波功率模块的研制进展

本文介绍了中国电科12所K、Ka波段螺旋线行波管及毫米波功率模块研制进展情况,包括宽带行波管及毫米波功率模块,大功率通信/雷达用行波管、幅相一致行波管。目前已实现Ka波段小型化的宽带行波管及毫米波功率模块输出功率大于160 W;Ka波段幅相一致行波管相位一致性达到±25°;大功率毫米波行波管已形成系列化产品。     

行波管老炼仪设计

宽带行波管具有大功率、高效率、高增益、宽频带和长寿命等特点,被广泛应用于雷达、电子对抗和通讯等国防重点工程,被誉为武器装备的“心脏”。行波管老炼仪主要由显控分机、输出控制分机和电源分机组成,用于对雷达装备行波管、电子对抗装备行波管的老炼,大功率行波管经过定期通电老炼,得以保持行波管器件性能,避免行波管真空度和阴极活性的下降,从而保持装备性能指标。     

大功率行波管散热系统模拟

以大功率行波管高频散热系统为原型,利用通用有限元分析软件MSC.Marc对其进行了散热分析,并利用FLU-ENT流体分析软件对原有的水路通道进行了优化设计。经实际测试验证,优化后的设计大大提高了行波管高频散热能力,从而提高了大功率行波管在苛刻环境下的工作可靠性。     

Ka波段连续波500W螺旋线行波管研究

Ka波段螺旋线大功率行波管在大容量的通信系统中具有重要作用,本文介绍了目前大功率连续波螺旋线行波管的现状,对相关技术进行了分析。通过对高频结构的互作用分析、热分析、多级降压收集极等分析,设计了一个Ka波段连续波500 W行波管的螺旋线互作用结构,计算机模拟结果表明可以满足设计要求。     

大功率毫米波雷达及器件新技术研究

近年来,在电真空技术进一步发展和概念创新的基础上,借助于材料、工艺及微加工技术的进步,大功率毫米波器件取得了快速发展,诞生了大功率毫米波回旋行波管、W波段宽带行波管、准太赫兹行波管、毫米波扩展互作用速调管、集成微型行波管等新管型。在毫米波频段取得了输出功率100 W^100 kW、带宽6~10 GHz等标志性成果。利用上述性能优良的电真空器件结合雷达探测新技术,开展毫米波单脉冲精密测量及目标成像雷达、毫米波空间合成无源相控阵多目标监视雷达、毫米波微型行波管有源相控阵多功能一体化雷达、机载亚毫米波视频合成孔径雷达研究,突破大功率毫米波器件应用和发射机关键技术,实现大功率毫米波雷达空间目标的多维特征精细测量和成像等应用目标。     

新型宽带大功率毫米波回旋行波管发射机

介绍了大功率毫米波雷达和应用于毫米波段微波管的特点.阐述了回旋管的分类和宽带大功率毫米波回旋行波管的工作原理、超导磁场的实现方法和Marx调制器等毫米波雷达发射机中的关键技术.根据回旋行波管放大器的工作特点,给出宽带大功率毫米波发射机系统方案及关键技术的解决方法.     

大功率快启双模行波管研制

介绍了一种诱饵用大功率快启双模行波管的研制情况,在原有单模大功率行波管的基础上,通过双模电子光学系统和高频结构设计,真正实现了7.5~18 GHz频带下的双模工作。快启结构和无环控设计的引入使行波管更能适应极限环境的工作条件,为整机的配套使用提供更多可能。     

X波段大功率PPM聚焦耦合腔行波管的研制

本文概述了国内外X波段大功率行波管的技术现状,介绍了某X波段大功率周期永磁聚焦耦合腔行波管的设计和测试结果,该行波管在X波段800 MHz带宽内的平均输出功率大于5kW、效率大于42.5%。     

宽带大功率行波管高效率技术研究

本文针对宽带大功率连续波行波管,对其慢波结构、多级降压收集极和输能结构进行技术研究,利用MTSS和CST仿真技术,改进原有结构方式,进一步提高宽带大功率行波管整管效率。     

大功率行波管在ECM系统中的应用

概括介绍了行波管的产生和基本原理，以及大功率行波管在ECM系统中的使用方法及注意事项。最后简要说明了如何利用功率合成技术使用4只kW级行波管成功的获得4kW的连续波超大功率。     

低电压、高脉冲输出功率Ka波段行波管研制

应用于毫米波系统的行波管电压低、效率高,本文简要分析了低电压、高脉冲输出功率Ka波段行波管关键技术,介绍了设计方案和制管结果。行波管在17 kV工作电压脉冲输出功率600 W。     

不断发展中的行波管技术

自从上世纪40年代第一支行波管改进以来,行波管技术不断发展,成为真空器件最重要的一个分支,并在各类军事与民用系统中发挥了重要的作用。目前行波管正朝着微/小型化、大功率和高频率三个方向发展。近年来,随着化学物半导体技术的发展,行波管受到固态器件的挑战,但是由于行波管所具有的宽频带、高功率、高效率及高频率工作的优点,在竞争中仍然具有生命力,还是军事和类似商业应用的主要产品。     

矩形耦合腔行波管的研究

为了得到高功率、高频率、大带宽的微波源,运用微波仿真软件CST对矩形耦合腔行波管这一新型的大功率器件进行了粒子模拟,得到了23．7kw的峰值输出功率,并且分析了行波管的工作电压与慢波系统的腔体数量对行波管工作特性的影响。结果表明,矩形耦合腔行波管具有较高的功率承载能力。     

多级降压收集极行波管高压电源的设计

为了提高真空管雷达发射机的效率、缩小整机的体积和重量,常使用多级降压收集极行波管作为功率射频放大器.为了保证多级降压收集极行波管高增益、高效率和良好线性等性能发挥的更好,就要在行波管每个电极上加合适的电压,确保行波管内建立稳定的电场.因此,根据行波管各电极的特性合理地选择各收集极的电压以及合理的设计高压电源显得尤其重要.文中结合多级降压收集极行波管的工作特性介绍了4种高压电源的设计方法及其特点.     

行波管失效分析及其发射机可靠性的提高

通过对行波管失效机理的简单分析,论述了如何为行波管设计和配置最合适最可靠的各电极电源、有效且完善的保护及良好的环境适应性设计等,使行波管工作在最佳状态从而提高发射机可靠性的设计方法。并给出了一个高可靠性行波管发射机的设计示例。     

Ku波段高效率脉冲行波管的研制

简要介绍了Ku波段高效率脉冲行波管的设计、CAD计算和测试结果。通过对电子枪、聚焦系统、慢波电路、电子注和慢波线高频场大信号互作用的计算、收集极的设计,获得了符合新雷达系统技术指标要求的整管。实测结果为:在Ku波段2 GHz频带范围内,等激励、脉冲输出功率大于2.2 kW、效率大于30%。     

高效率X波段40W空间行波管的设计

作为卫星通讯系统所用的高增益、高功率微波放大器件,行波管的效率和线性是非常重要的.本文根据卫星通讯的需要,给出了高效率X波段40 W空间行波管的设计,并成功研制出了样管.     

机载行波管发射机电源系统

介绍了机载行波管发射机电源系统的主要构建方式,针对机载行波管发射机电源系统实现的两大难点,即如何降低行波管管体高压电源电压纹波和提高电源系统效率、增加电源系统功率密度,提出了解决问题、改善性能的主要方法,着重介绍了几种高效率的零电压开关、零电流开关高频变换器的电路拓扑。     

X波段脉冲空间行波管输出结构可靠性研究

X波段脉冲空间行波管主要用于轻型SAR等雷达系统,要求行波管具有高功率、高效率、高可靠的性能。输出结构是行波管的重要部件,其可靠性不仅影响行波管的输出功率等性能,还影响行波管的稳定性与可靠性。该文针对X脉冲空间行波管输出结构进行可靠性研究,通过电、磁、热多物理场耦合的方式对它进行热、力结构可靠性分析,按分析结果对输出结构薄弱环节进行改进,耐冲击能力增强,并经过1000 h以上的整管老练及空间环境试验验证,输出结构具有较高的可靠性,满足空间环境试验及使用要求。