行波管研制技術(shù)

內(nèi)容概要

在雷達(dá)、電子對抗和通信(含衛(wèi)星通訊及深空高數(shù)據(jù)率通信)等重要領(lǐng)域，行波管是一類十分關(guān)鍵、不可取代的微波／毫米波功率放大器。2000年以來，國內(nèi)外有關(guān)單位在新的層次上，又掀起了行波管的研究熱潮。    本書取名為“研制技術(shù)”，主要篇幅用于分析行波管通常遇到的重要研制技術(shù)問題。按照技術(shù)專題進(jìn)行引節(jié)劃分，選材涵蓋了絕大部分實(shí)用的功率行波管，既介紹了國內(nèi)所研制生產(chǎn)的一些行波管，提出了研制中對工藝過程、材料選取、測試實(shí)驗(yàn)以及提高性能等方面的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)：又介紹了一些國外先進(jìn)管型的參數(shù)，評述其特性并提出各種可嘗試的研制方法。并在每章最后都給出大量參考文獻(xiàn)，方便于讀者查閱了解過去的主要理論。是一本對從事行波管研究、工藝、制造、使用、維護(hù)、銷售等人員有很高實(shí)用價(jià)值和指導(dǎo)意義的參考書。

作者簡介

郭開周，中國科學(xué)院電子學(xué)研究所研究員。1961年畢業(yè)于電子科技大學(xué)。負(fù)責(zé)完成多項(xiàng)行波管自行設(shè)計(jì)實(shí)用課題任務(wù)。獲：1978年全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)；1980年國防科工委二等獎(jiǎng)；1984年中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；1984年，一項(xiàng)較難的行波管任務(wù)，制管3只便達(dá)到要求；1993年2月鑒定60W微波固態(tài)源，專家認(rèn)為填補(bǔ)了國內(nèi)空白、理論設(shè)計(jì)確特色、研制速度可以和國外先進(jìn)公司相比；1993年11月鑒定一只行波管的可靠性，專家認(rèn)為該管十余年間大量用于我國重大空間任務(wù)，無一事故，可靠性達(dá)國際先進(jìn)水平。     
　　1974年，被推為《中小功率行波管設(shè)計(jì)手冊》編寫小組成員。1987年9月一1988年10月：應(yīng)皇家學(xué)會(huì)邀請，赴英國從事合作研究。1988年3月首篇文章刊出。1991年11月，合寫的書《Practical Microstrip Circuit Design》一出在世界六城市發(fā)行。負(fù)責(zé)并完成5項(xiàng)基金課題(從事光與微波交叉科學(xué)研究)。發(fā)表的40余篇文章中，7篇被美、俄  英國文摘介紹，1篇被中國文摘介紹。     
　　1985年開始，連任3屆國家級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)和發(fā)明獎(jiǎng)有關(guān)行業(yè)評委，享受政府特殊津貼。

書籍目錄

第1章  概論  1.1  行波管的發(fā)展概況和主要管種  1.2  行波管的工作機(jī)理和結(jié)構(gòu)簡介  1.3  行波管電子注和互作用方面的理論及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)概況  1.4  行波管研制工作的主要方面  參考文獻(xiàn)第2章  周期永磁聚焦行波管的電子注流通率  2.1  引言  2.2  電子槍、周期永磁聚焦系統(tǒng)和收集極結(jié)構(gòu)  2.3  電子光學(xué)的基本公式  2.4  實(shí)際工作中遇到的一些問題  2.5  陰極的微觀結(jié)構(gòu)和管內(nèi)的實(shí)際情況  2.6  柵控行波管在PPM中的電子注動(dòng)態(tài)流通率問題  2.7  有關(guān)提高PPM聚焦行波管動(dòng)態(tài)流通率的一些有實(shí)際意義的課題  參考文獻(xiàn)第3章  螺旋線型行波管慢波線的散熱結(jié)構(gòu)  3.1  引言  3.2  具體結(jié)構(gòu)  參考文獻(xiàn)笫4章  行波管的可靠性和長壽命  4.1  引言  4.2  行波管的“早期事故”及有關(guān)防護(hù)措施  4.3  克服柵控脈沖行波管滿負(fù)荷工作時(shí)高等級(jí)機(jī)械掃頻振動(dòng)條件下的打火問題  4.4  大功率柵控管子的柵發(fā)射問題  4.5  陰極近旁材料的真空蒸發(fā)問題和熱子問題  4.6  包裝問題  4.7  其余一些有關(guān)可靠性的問題  4.8  行波管的壽命問題  4.9  一套嚴(yán)格的環(huán)模檢驗(yàn)規(guī)范  4.10  行波管與電源的界面問題  參考文獻(xiàn)第5章  行波管的超寬頻帶問題  5.1  引言  5.2  一些實(shí)驗(yàn)報(bào)道  5.3  一些新的研究  參考文獻(xiàn)第6章  行波管的幅相一致問題  6.1  引言  6.2  慢波線的尺寸公差和工藝狀況的影響  6.3  介質(zhì)桿的影響  6.4  電子注質(zhì)量的影響  6.5  工作電壓與相位的關(guān)系  6.6  新的研制動(dòng)態(tài)  參考文獻(xiàn)第7章  提高行波管互作用效率的技術(shù)方法  7.1  引言  7.2  提高互作用效率的方法  參考文獻(xiàn)第8章  采用降壓收集極技術(shù)提高總效率  8.1  引言  8.2  有關(guān)收集極降壓的幾個(gè)問題  8.3  收集極降壓的結(jié)構(gòu)設(shè)想  8.4  有關(guān)收集極深度降壓遇到的困難  8.5  一些降壓收集極的實(shí)際結(jié)構(gòu)和參數(shù)  參考文獻(xiàn)第9章  行波管的非線性、失真及噪聲  9.1  引言  9.2  行波管的非線性和失真  9.3  行波管的噪聲  9.4  雙漸變螺旋線在提高互作用效率的同時(shí)改善相位特性  9.5  一只S波段、寬線性、中功率脈沖行波管  9.6  文獻(xiàn)中的一些研制工作報(bào)道  9.7  有關(guān)外線路和儀器  參考文獻(xiàn)第10章  提高螺旋線行波管微波輸出功率的途徑和限制  10.1  提高螺旋線行波管微波輸出功率的限制  10.2  21世紀(jì)初實(shí)用螺旋線行波管的最高工作電壓達(dá)到18.8kV  10.3  螺旋線行波管電壓超過20kV的試驗(yàn)  參考文獻(xiàn)第11章  環(huán)桿、環(huán)圈結(jié)構(gòu)行波管的一些技術(shù)問題  11.1  引言  11.2  環(huán)桿結(jié)構(gòu)行波管的一些技術(shù)問題  11.3  環(huán)圈結(jié)構(gòu)行波管的一些技術(shù)問題  參考文獻(xiàn)第12章  耦合腔行波管的一些技術(shù)問題  12.1  引言  12.2  休斯結(jié)構(gòu)耦合腔行波管的冷測參量  12.3  有關(guān)休斯結(jié)構(gòu)行波管研制的一些早期資料  12.4  20世紀(jì)70-90年代耦合腔行波管的一些試驗(yàn)  12.5  耦合腔行波管技術(shù)方面的進(jìn)展  12.6  三葉草慢波結(jié)構(gòu)行波管  參考文獻(xiàn)第13章  毫米波行波管  13.1  引言  13.2  螺旋線毫米波行波管  13.3  休斯結(jié)構(gòu)毫米波耦合腔行波管  13.4  改進(jìn)型慢波結(jié)構(gòu)毫米波行波管  參考文獻(xiàn)附錄A  常規(guī)千瓦級(jí)螺旋線脈沖行波管附錄B  常規(guī)連續(xù)波百瓦級(jí)至千瓦級(jí)螺旋線行波管附錄C  慢波線“切斷”和一只高增益行波管附錄D  超寬頻帶行波管附錄E  環(huán)桿行波管附錄F  21世紀(jì)初有關(guān)高效率行波管和空間行波管研制情況的文獻(xiàn)報(bào)道附錄G  小型化行波管附錄H  耦合腔行波管附錄O  復(fù)合管殼工藝討論附錄J  符號(hào)一覽表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 概論　　1.1　行波管的發(fā)展概況和主要管種　　1．行波管的發(fā)展概況和目前的市場需求　　1943年11月1日，R.Kompfner演示了世界上第一只行波管。1946年11月，他的發(fā)明首次進(jìn)行了公開報(bào)道。Kompfner發(fā)明的行波管是螺旋線行波管。1955年，Chodorow and Chu對“交繞螺旋線”做的工作，發(fā)展為1956年。Birdsall and Everhart對“交繞螺旋線”的變種——“環(huán)桿慢波線”的全面分析，由此出現(xiàn)了環(huán)桿行波管。為發(fā)展大功率微波/毫米波放大器，出現(xiàn)了耦合腔行波管，有Chodorow and Craig的“三葉草”結(jié)構(gòu)u．4l和Hughes公司的結(jié)構(gòu)等?！　≡谳^長的一段時(shí)期中，行波管受到了廣泛的重視，并得到了巨大的發(fā)展。但后來行波管的發(fā)展一度陷入低谷?！　?0世紀(jì)70年代開始的較長一段時(shí)間內(nèi)，半導(dǎo)體微波/毫米波器件和有關(guān)集成電路的興起，以及幾乎同一時(shí)期用于通信領(lǐng)域的各類激光器和集成光學(xué)系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，給屬于電真空器件的行波管的研制工作帶來了巨大的沖擊。低頻率、小功率行波管，特別是低噪聲行波管已讓位于微波半導(dǎo)體器件；曾大量采用行波管的微波中繼通信，基本上被光纖通信取代……　　一段時(shí)間里，若干行波管的研制、生產(chǎn)單位倒閉，從業(yè)人員轉(zhuǎn)行?！　〉牵恍┯羞h(yuǎn)見的行波管研制單位的工作沒有中斷，堅(jiān)持了下來。他們揚(yáng)長避短，研制出的各類高性能行波管，在競爭中經(jīng)歷了實(shí)際考驗(yàn)?！　∨c各類器件相比，行波管的優(yōu)勢或綜合的優(yōu)勢，在于寬頻帶、單管高增益、優(yōu)良的非線性性能、較低的噪聲、足夠高的功率、采用收集極降壓技術(shù)可以獲得很高的總效率、窄頻帶內(nèi)可以達(dá)到很高的電子效率、柵控脈沖功率行波管峰值功率可以比平均功率（連續(xù)波功率）高幾倍到兩個(gè)數(shù)量級(jí)或更高、空間行波管（如通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器行波管）可以達(dá)到10～15年以上的超長壽命、惡劣環(huán)境中（特別是惡劣溫度環(huán)境中）的可靠性比半導(dǎo)體器件好、結(jié)構(gòu)較簡單、體積較?。ê娫矗┖蛢r(jià)格合適等?！　‖F(xiàn)已證明，在一些重要領(lǐng)域里，行波管是一類十分關(guān)鍵、不可取代的微波/毫米波放大器?！　≡谝恍┫冗M(jìn)的微波雷達(dá)系統(tǒng)中（含軍事和空間探測系統(tǒng)、導(dǎo)航衛(wèi)星等），行波管在性能方面顯現(xiàn)出較為明顯的優(yōu)勢，將保證在未來有許多應(yīng)用場合。而在高性能的毫米波雷達(dá)領(lǐng)域（如毫米波合成孔徑雷達(dá)發(fā)射機(jī)、毫米波導(dǎo)彈尋的等），未來的許多年內(nèi)，行波管仍然是首要的選擇。

圖書封面

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