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十腔双端双环磁控管谐振腔模拟和实验研究

材料导报 2007年第S2期21卷 247-249,254页

作者：张国柱贾宝富郑成迎电子科技大学物理电子学院成都610054

采用三维粒子模拟软件(Magic3D)对10腔双端双环磁控管谐振腔进行了模拟和实验分析,冷测模拟主要分析了п模及其相邻模式在各截面上的电磁场分布特性,计算得到的模式分隔度达80%,有栽品质因数为167。热测模拟中采用的阳极电压和外部轴向... 详细信息

采用三维粒子模拟软件(Magic3D)对10腔双端双环磁控管谐振腔进行了模拟和实验分析,冷测模拟主要分析了п模及其相邻模式在各截面上的电磁场分布特性,计算得到的模式分隔度达80%,有栽品质因数为167。热测模拟中采用的阳极电压和外部轴向磁场强度分别为3.95kV和0.18T。模拟得到п模式工作频率为2.45GHz,阳极电流为0.35A,输出功率为1000W左右,其输出效率达到72.3%。研究表明,模拟结果与实验测试基本一致,证实了本方法对磁控管的工程设计和优化具有较强的指导意义。

关键词： Magic3D 磁控管谐振系统冷测热测

基于鲁棒PID控制的回旋行波管的自动化测试技术

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基于鲁棒PID控制的回旋行波管的自动化测试技术

作者：王兆栋电子科技大学

学位级别：硕士

由于回旋行波管具有输出功率高、工作频带宽等优点,在军用高分辨率成像雷达、非致命性武器、毫米波通信和电子对抗等领域中得到广泛的应用,而这些应用都要求其能够长时间持续输出具有高稳定性的输出功率;另外,热测实验是回旋行波管制作... 详细信息

由于回旋行波管具有输出功率高、工作频带宽等优点,在军用高分辨率成像雷达、非致命性武器、毫米波通信和电子对抗等领域中得到广泛的应用,而这些应用都要求其能够长时间持续输出具有高稳定性的输出功率;另外,热测实验是回旋行波管制作过程中必不可少的环节,我们实验室建立的回旋行波管热测远程控制平台,减少了测试过程中对各个仪器设备的手动操作,提高了测试效率,但是在测试过程中仍然需要有人进行一些手动操作,还不能实现测试的自动化。因此,为了实现回旋行波管的自动化测试,保证管子输出功率的稳定性,开发针对大功率回旋行波管测试系统的实时检测和反馈测试软件就十分必要,软件中采用双鲁棒PID控制策略实现系统的自动反馈控制,提高输出功率的稳定性及系统的鲁棒性。用该软件代替人去操作远程控制平台,保证了测试系统的稳定性和可靠性,实现了测试平台的自动化。本论文的研究内容主要分为以下几个方面:(1)从给定值输出响应、鲁棒性以及抗干扰能力等方面对几种PID参数整定方法进行比较,并根据回旋行波管测试的特点选择合适的整定方法。(2)通过对测试系统的功能要求及各控制参量关系的分析,提出双鲁棒PID控制器的控制方案来确保输出功率的稳定性:其中一个PID控制器作用于直接影响输出功率的工作电压;另一个PID控制器作用于灯丝电流,通过灯丝电流对工作电流的调节作用间接控制输出功率。(3)分别对电压PID控制过程的升压阶段和稳压阶段进行模拟。对于升压阶段,分析模拟结果与实验结果存在偏差的原因,并根据分析结果对模拟过程进行优化,最终两者实现很好地吻合;对于稳压阶段,分别对正弦电压波动和随机电压波动进行稳定控制模拟,分析正弦电压波动的参数变化对PID稳压控制效果的影响,通过调整相关参数及策略,最终对这两种电压波动实现了有效的稳定控制。(4)对热测系统中电压电流的控制过程进行数学建模。改进通用阶跃响应建模方法,在原模型的基础上对模型的时间常数遍历优化,最终根据改进的方法对所给的电压电流控制曲线建立了精确的数学模型。(5)完成自动测试软件的代码编写,对软件进行虚拟调试和实际加电调试,并对其实际的控制效果进行分析。本论文的主要创新点包括以下几点:(1)针对回旋行波管热测实验的控制要求,提出鲁棒多反馈PID的控制方案对工作电压和工作电流进行反馈控制,进而实现管子长时间的高稳定性功率输出。(2)鉴于回旋行波管热测实验具有一定的危险性,在使用自动测试软件直接对管子加电测试之前,对回旋行波管工作过程的鲁棒PID控制调节进行模拟,提前验证了PID控制策略的有效性和可靠性。(3)针对回旋行波管测试控制系统特点,改进通用的阶跃响应建模方法,对管子的电压电流控制过程建立数学模型,大大提高了模型的精度。

关键词：回旋行波管自动化测试鲁棒PID反馈控制热测软件开发

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行波管设计方法的改进与优化

行波管设计方法的改进与优化

作者：吴文状中国科学院研究生院（电子学研究所）

学位级别：硕士

随着卫星事业的蓬勃发展，空间行波管具有广阔的发展和应用前景。由于特殊的工作环境，高效率对于空间行波管具有极其重要的意义。本文从提高空间行波管的效率出发，对电子枪和慢波线的设计以及影响注波互作用特性的几个因素进行了分析... 详细信息

随着卫星事业的蓬勃发展，空间行波管具有广阔的发展和应用前景。由于特殊的工作环境，高效率对于空间行波管具有极其重要的意义。本文从提高空间行波管的效率出发，对电子枪和慢波线的设计以及影响注波互作用特性的几个因素进行了分析，模拟计算结果在制管实验中进行了验证，主要工作如下： (1)介绍了电子枪的一种优化方法，首先利用综合迭代法初步确定用于高效率行波管的电子枪几何尺寸，然后考虑电子枪设计对导流系数、注腰半径、层流性等参数提出的要求，建立了评价电子注性能优劣的目标函数以量化设计结果，最后利用EGUN软件采用一定的优化方法对目标函数进行优化;应用该优化方法设计了一支电子枪，并讨论了磁聚焦系统与该电子枪的匹配。在制管实验中对电子枪和磁聚焦系统进行了验证，实验结果证明了该电子枪优化方法的有效性。 (2)分析了夹持杆对螺旋线慢波系统螺旋对称性的影响，利用HFSS软件提供的主一从边界条件，将慢波线计算模型由一个周期长度缩短为1／3周期长度，在同样的计算精度下，计算时间缩短为原来的三分之一;设计了工作于一定频带内的慢波系统，计算结果达到了设计要求;加工了该慢波系统，运用行波法和微扰法进行慢波线冷测实验，实验结果与计算结果做比较，验证了改进后计算方法的可行性。 (3)使用TWTCAD软件包中的Christine一维程序分析了几个因素对空间行波管互作用特性的影响;做了样管热测实验，根据实测数据对设计做出了相应的调整，最后各项指标达到了设计要求，同时也验证了TWTCAD软件包中Christine一维程序的有效性，尽管程序的计算结果跟实际值相比存在一定的误差，但趋势是正确的，说明模拟计算对制管具有一定的指导意义。

关键词：空间行波管电子光学系统目标函数优化螺旋线慢波系统冷测参数非线性互作用热测

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降低同轴磁控管前沿抖动的实验与工程设计

真空电子技术 2002年第4期15卷 57-59,67页

作者：贾晔王刚北京真空电子技术研究所北京100016

就同轴磁控管在研制、生产、使用中的一些问题进行综合分析。结合对同轴磁控管的理论模型的探讨 ,将管子的冷、热测理论和实际制管过程的工艺参数设定有机地联系起来。建立了一套工艺测试技术标准 ,保证了制管成品率 ,达到了工厂批量生... 详细信息

就同轴磁控管在研制、生产、使用中的一些问题进行综合分析。结合对同轴磁控管的理论模型的探讨 ,将管子的冷、热测理论和实际制管过程的工艺参数设定有机地联系起来。建立了一套工艺测试技术标准 ,保证了制管成品率 ,达到了工厂批量生产的水平。

关键词：同轴磁控管前沿抖动谐振腔物理模型模式抑制储能比冷测热测

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2kW连续波磁控管的研制

真空电子技术 2012年第6期25卷 35-38页

作者：胡明辉李会成周红刚朱程杨金生钱北萍北京真空电子技术研究所北京100015

利用CST,HFSS,MAGIC软件对2kW连续波磁控管谐振腔的色散特性,静态以及动态特性进行仿真分析,并与实际测试结果进行了比较,其结果较为接近。

关键词：磁控管冷测热测

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W波段折叠波导行波管设计及测试

W波段折叠波导行波管设计及测试