大功率速調(diào)管的設計制造和應用

內(nèi)容概要

大功率速調(diào)管是一種高功率微波真空電子器件，作為高功率微波電子系統(tǒng)發(fā)射機的末級功率放大器，廣泛應用于雷達、通信、電視廣播、電子對抗、粒子加速器、等離子體加熱裝置等領域，是軍用和民用微波電子系統(tǒng)的關鍵電子器件。本書吸取國內(nèi)外相關單位在研制大功率速調(diào)管方面取得的研究進展，對速調(diào)管的總體和關鍵部件的設計、速調(diào)管結構和制備工藝、速調(diào)管測試和使用等方面作比較系統(tǒng)的論述。　　本書適用于從事大功率速調(diào)管研究、開發(fā)和生產(chǎn)以及大功率微波電子系統(tǒng)的研制和使用、真空電子學領域的科研和教學人員以及相關專業(yè)的研究生。對從事其他類型大功率微波真空電子器件、粒子加速器和等離子體加熱裝置研究和應用的相關人員也有參考價值。

作者簡介

丁耀根，男，江蘇武進人，1942年5月生，1965年7月畢業(yè)于南京大學物理系無線電電子學專業(yè)，同年進入中國科學院電子學研究所工作，現(xiàn)為該所研究員、博士研究生導師，大功率微波器件中心總工程師，國際電氣與電子工程師學會(IEEE)高級會員。

書籍目錄

第1章 緒論 　1．1 基本工作原理 　1．2 速調(diào)管的分類 　1．3 速調(diào)管的技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 　參考文獻 第2章 速調(diào)管的特性和工作參數(shù) 　2．1 速調(diào)管的性能指標 　2．2 速調(diào)管的工作方式 　2．3 速調(diào)管的工作參數(shù) 　2．4 典型速調(diào)管的性能和工作參數(shù) 　參考文獻 第3章 速調(diào)管的總體設計 　3．1 微波電子系統(tǒng)對速調(diào)管性能的要求和總體設計考慮 　3．2 影響速調(diào)管性能的主要因素 　3．3 速調(diào)管總體設計計算 　3．4 寬帶速調(diào)管的設計 　3．5 高效率速調(diào)管的設計 　3．6 多注速調(diào)管的設計 　參考文獻 第4章 陰極和熱子 　4．1 引言 　4．2 陰極的發(fā)射和蒸散特性 　4．3 氧化物陰極 　4．4 浸漬陰極 　4．5 熱子和熱子組件 　4．6 陰極在大功率速調(diào)管中的應用 　參考文獻 第5章 電子槍和聚焦系統(tǒng) 　5．1 引言 　5．2 電子槍的調(diào)制方式 　5．3 電子槍的耐壓 　5．4 電磁聚焦系統(tǒng) 　5．5 均勻永磁聚焦系統(tǒng) 　5．6 周期反轉永磁聚焦系統(tǒng) 　5．7 周期永磁聚焦系統(tǒng) 　參考文獻 第6章諧振腔 　6．1 引言 　6．2 諧振腔的優(yōu)化設計 　6．3 諧振腔與外電路的耦合 　6．4 諧振腔特性的測量 　6．5 諧振腔的加載 　6．6 諧振腔的調(diào)諧 　6．7 諧振腔的散熱 　6．8 諧振腔的高頻擊穿 　參考文獻 第7章 輸出電路 　7．1 引言 　7．2 濾波器加載寬帶輸出電路 　7．3 重疊模雙間隙耦合腔寬帶輸出電路 　7．4 濾波器加載雙間隙耦合腔寬帶輸出電路 　7．5 多模寬帶輸出電路 　7．6 高峰值功率速調(diào)管的輸出電路 　7．7 輸出電路阻抗—頻率特性測量和調(diào)試 　參考文獻 第8章輸出窗 　8．1 引言 　8．2 輸出窗的設計計算 　8．3 輸出窗的材料 　8．4 輸出窗損壞和機理分析 　8．5 二次電子倍增效應及其抑制 　8．6 輸出窗的功率容量 　8．7 輸出窗的高功率試驗 　8．8 提高輸出窗功率容量的方法和新型輸出窗 　參考文獻 第9章 收集極和冷卻系統(tǒng) 　9．1 引言 　9．2 計算流體與發(fā)熱面間熱交換的基本公式 　9．3 風冷收集極的設計 　9．4 水冷收集極的設計 　9．5 蒸發(fā)冷卻收集極的設計 　9．6 速調(diào)管冷卻系統(tǒng) 　9．7 降壓收集極 　9．8 收集極絕緣陶瓷的微波泄漏 　9．9 收集極冷卻結構的計算模擬 　參考文獻 第10章 速調(diào)管的結構和工藝 　10．1 引言 　10．2 電子槍結構和制備工藝 　10．3 高頻互作用電路的結構設計和制備工藝 　10．4 諧振腔和調(diào)諧機構的結構 　10．5 輸出宙的結構和制備工藝 　10．6 鈦泵和吸氣劑 　10．7 微波衰減材料和涂覆工藝 　10．8 速調(diào)管材料及其特性 　10．9 速調(diào)管烘烤和排氣工藝 　10．10 速調(diào)管的加工和制備工藝 　10．11 真空衛(wèi)生 　參考文獻 第11章 速調(diào)管的測試、老練和使用 　11．1 速調(diào)管測試系統(tǒng) 　11．2 電源和調(diào)制器 　11．3 速調(diào)管直流特性的測試 　11．4 速調(diào)管高頻特性的測試 　11．5 微波大功率測量和大功率負載 　11．6 負載失配對速調(diào)管性能的影響 　11．7 速調(diào)管的使用 　11．8 x射線輻射和微波泄漏的防護 　參考文獻 第12章 速調(diào)管的振蕩和不穩(wěn)定性 　12．1 引言 　12．2 電子槍區(qū)的二極管振蕩 　12．3 寬帶速調(diào)管中的諧振腔高次模振蕩 　12．4 雙間隙耦合腔寬帶輸出電路的振蕩 　12．5 漂移管振蕩和相鄰諧振腔耦合引起的振蕩 　12．6 二次電子和反射電子引起的雜譜和振蕩 　12．7 速調(diào)管的離子噪聲和不穩(wěn)定性 　參考文獻 第亞3章 速調(diào)管的可靠性和壽命 　13．1 速調(diào)管故障類型 　13．2 速調(diào)管可靠性和壽命的評估 　13．3 速調(diào)管的故障模式和壽命 　13．4 速調(diào)管故障模式分析 　13．5 速調(diào)管可靠性設計和試驗 　13．6 速調(diào)管的貯存故障 　參考文獻 第14章 典型速調(diào)管 　14．1 高峰值功率速調(diào)管 　14．2 連續(xù)波和高平均功率速調(diào)管 　14．3 雷達用大功率速調(diào)管 　14．4 多注速調(diào)管 　14．5 通信廣播用連續(xù)波速調(diào)管 　14．6 電視廣播用速調(diào)管 　14．7 感應輸出管 　參考文獻

章節(jié)摘錄

　　大功率速調(diào)管是一種基于速度調(diào)制原理將電子注能量轉換成微波能量的微波真空器件。在大功率速調(diào)管中，由于電子注的產(chǎn)生和形成、電子注與微波場的相互作用，電子剩余能量的耗散和微波能量的輸出是在相互分離的空間中進行的，而且其高頻互作用系統(tǒng)是分離的諧振腔，因而它具有高功率、高增益、高效率、高穩(wěn)定性和長壽命等優(yōu)點。目前，大功率速調(diào)管的峰值功率已超過200Mw，連續(xù)波輸出功率超過lMW，是微波真空電子器件中脈沖功率和平均功率最高的器件?！　拿绹鳹arian兄弟1937年研制出第一個速調(diào)管至今，速調(diào)管的發(fā)展已有70多年的歷史。隨著各種速調(diào)管理論的建立，電真空材料、工藝和相關技術的進步，以及計算機模擬手段的發(fā)展，速調(diào)管的功率、效率、增益、帶寬等性能不斷提高，速調(diào)管作為大功率微波電子系統(tǒng)的末級功率放大器，已廣泛應用于各種民用和軍用微波電子系統(tǒng)?！　≡诹Ｗ蛹铀倨鳌⒖煽責岷司圩兊入x子體加熱裝置、微波武器、空間微波能輸電和工業(yè)微波加熱與處理系統(tǒng)等直接應用微波能的場合，速調(diào)管占有主導地位。在氣象和導航雷達、通信、電視廣播等窄帶應用場合，速調(diào)管也得到了廣泛的應用。通過采用機械調(diào)諧、參差調(diào)諧、濾波器加載輸出電路、分布作用輸出電路和行波輸出電路，特別是通過多電子注技術等技術手段展寬頻帶，使速調(diào)管成為一種高功率、寬頻帶的微波真空電子器件，并在寬帶雷達系統(tǒng)、電子對抗和通信系統(tǒng)等領域也獲得了廣泛的應用?！　∥覈鴱?0世紀50年代末起開始發(fā)展大功率速調(diào)管，至今已有50多年的歷史。50多年來，我國已研制成功多種類型的大功率速調(diào)管，并在各種雷達、加速器、通信和電視廣播系統(tǒng)獲得廣泛應用。　　本書將比較全面地總結作者和他的同事們40多年來在研制大功率速調(diào)管方面取得的成果和實際經(jīng)驗，同時吸取國內(nèi)外相關單位在研制大功率速調(diào)管方面取得的成果，對速調(diào)管的總體和關鍵部件的設計、速調(diào)管結構和制備工藝、速調(diào)管測試和使用等方面遇到的理論和技術問題作比較系統(tǒng)的論述，為研究、發(fā)展和使用速調(diào)管的相關人員提供參考?！　”菊聦⒍笠榻B速調(diào)管的基本原理、速調(diào)管的分類、技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

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