微波功率行波管器件的发展和应用

本文介绍了微波功率行波管的典型应用、可靠性增长及主要工作原理,分析了毫米波和THz行波管、高峰值功率行波管、宽带行波管、微波功率模块、多频段一体化行波管、空间行波管及卫星通信行波管的主要现状。从国内外最新的研究计划出发,归纳了更高频率、更高效率、更大功率、宽频带和小型化、模块化、低成本方向及冷阴极应用的技术发展趋势,介绍了宽带雷达、通信和电子战等应用需求。     

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。     

高效率毫米波行波管

行波管可以应用于雷达和卫星系统中,具有高效率、高功率和高增益的特点。文章介绍了国际上高效率毫米波行波管研制现状,分析了提高行波管效率的几个主要方法,包括提高电子效率、收集极效率及高性能电子光学技术。     

行波管发射机的模块化设计

介绍了一种行波管发射机,输出峰值功率数十千瓦,具有频带宽、体积小、重量轻、增益和效率高等特点。文中对行波管发射机的模块化、轻型化、小型化设计方法进行详细的描述,对其中的主要模块重点介绍,给出发射机的实物图。     

合成孔径雷达及其与之配套的功率行波管

用途广泛的合成孔径雷达跟传统雷达相比有许多特点,所使用的功率行波管的设计方法亦不同于传统的功率行波管.本文简述了SAR的特点对新型功率行波管设计提出的新要求,同时介绍了新型功率行波管研制上的新进展.     

X波段脉冲空间行波管研制

本文主要介绍了X波段脉冲空间行波管的研制进展。通过解决大功率抑制返波振荡设计、高效率设计、栅网可靠性设计,研制出X波段1600 W脉冲空间行波管,实现功率1600 W峰值输出功率,效率50%的技术状态。     

用于卫星通信基于波导魔T的高功率高效率空间行波管功率合成

空间行波管以其高功率、高效率等优势广泛应用于卫星通信,本文对两支X波段空间行波管进行功率合成设计及验证,设计一款低插损、幅相均衡、高隔离度的波导魔T功率合成器。通过前端引入移相器和衰减器,两只X波段45W空间行波管在0.7GHz内,输出功率大于85W合成效率大于90%。该合成器可以作为二进制功率合成单元用于更多支空间行波管大功率合成。     

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.     

两级降压收集极大功率行波管发射机高压供电系统的设计

介绍了一种两级降压收集极大功率行波管发射机高压供电系统。分析了行波管降压收集极技术及高压供电系统的特点,重点介绍了慢波线、收集极高压电源主要功能单元的设计思路。     

真空电子器件与模拟技术

以宽带大功率行波管和微波功率模块为例，展示真空电子器件研制水平及计算机模拟计算技术的重要性，并简要介绍了某些国外先进的电子器件的模拟计算技术。     

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。     

一种新型C频段高效率移相GaN功率放大器

研制了一种性能优良的全固态C频段高效率移相氮化镓(GaN)功率放大器模块。介绍了该功放模块设计方案及工作原理,并给出了该功放模块技术参数实验测试结果。该模块输出功率30W,带宽10MHz,带有6位移相功能,具有C频段高频率、固态、小型化、高效率、高功率密度、高击穿电压特性,是一种目前国内外尚无类似集成设计的最新高性能氮化镓(GaN)功率放大器模块。因其功放模块输出末级采用了美国Cree公司第三代宽禁带GaN功放管优化设计,实现了固态C频段高效率功率输出。     

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。     

宽频带行波管的功率合成技术

雷达与电子对抗要求倍频程及多倍频程,连续波500W至1000W的高功率输出。2只或4只小型行波管的宽频带功率合成是解决上述问题的重要途径。国外在2～8、8～18GHz以及21.5～40GHz内的行波管功率合成已取得较好的进展。本文阐述了行波管宽频带功率合成技术的基本原理、合成方法及合成所需的关键元件。根据行波管固有的高端频率相位不匹配,必须引入相位均衡技术;并详细地介绍了行波管与关键元件的相互配合的界面问题。     

宽带行波管高频结构和互作用区的设计和实现

计算机辅助设计对行波管的设计非常重要。本文首先利用微波管模拟器套件（MTSS）软件的高频电路模拟器模块计算得到行波管慢波结构的色散、耦合阻抗、衰减常数高频参数,然后运用其注波互作用模拟器模块仿真得到行波管输出功率,最后将仿真结果与样管实测功率进行比较,从而验证了MTSS软件的可靠性。     

一种超小型行波管高压电源设计

本文介绍了一种超小型行波管高压电源的整体设计方案及关键技术。根据某型号行波管的电参数和体积要求,确定了行波管高压电源的设计方案,重点介绍了实现电源超小型化采用的结构设计方案。对主功率电路进行了PSpice电路建模,仿真计算了电压和功率参数。在此基础上制作了超小型行波管高压电源原理样机,并对其进行测试,输出阴极电压-3000 V,总功率大于220 W,体积仅有130 mm×32 mm×17 mm。     

一种用于MPM的浮动板调制器

微波功率模块将真空电子器件和固态器件的优点有效地结合起来,其结构设计十分紧凑,需要体积小、重量轻的调制器组件为小型行波管控制栅极提供视频控制脉冲。文中分析了各种脉冲传递方式的优缺点,结合微波功率模块的电路特点,选择使用变压器进行脉冲耦合。介绍了一种新颖的浮动板调制器电路,该电路拓扑简洁,元器件较少,适用于电路的小型化。给出了该调制器电路的组成和工作原理,总结了实验结果,证明了该电路的可行性。     

多注行波管的特点及发展

本文介绍了多注行波管的电压低、体积小、功率容量高、重量轻等优点和易振荡、加工难度高的缺点以及导致具有这些特点的原因和避免缺点发生的对策;并且介绍了多注行波管在国外与国内的发展应用情况,并对多注行波管的未来发展以及需进一步解决的问题进行了展望。     

一种超宽带中功率MPM的设计

介绍了一种超宽带中功率微波功率模块（MPM）的设计方法,主要内容包括MPM的系统构成和系统集成设计,重点阐述了前级固态驱动放大器以及后级行波管放大器外围集成电源的设计方法,针对MPM要求的小体积、高功率密度带来的散热问题作了细致的分析,提出了工程设计中的解决方法,并以此为基础,研制出了一种较为通用的100W／6—18GHz微波功率模块。     

一种宽带幅相一致脉冲MPM的研究

介绍了一种宽带幅相一致脉冲微波功率模块(MPM),该MPM包含脉冲高压电源、行波管和固态放大器.该MPM输出功率大于300 W,占空比大于50％,效率大于30％,重量小于2 kg.测试表明该MPM具有体积小、重量轻、效率高、保护措施完善、具备自动检测功能等特点,适用于舰载和机载应用场合.