微波真空电子器件磁控管的失效率模型

《微波真空电子器件磁控管的失效率模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、微波真空电子器件磁控管的失效率模型2000年8月第4期电子产品可靠性与环境试验日£口T柏i・cPR00〜RElJA〜UTYANDHM—AENT.ll强T1帕Aug.2000No.4微波真空电子器件磁控管的失效率模型f-塑造；(信息产业部电子第五研究所•广东广州510610)摘要:以磁控管煖场使用数据和戋效模式为基础，根据真空电于器件失效率或平均寿禽等可靠性指标的考核方法，对新版(Gm299B)电子设备可靠性预计手册屮的失效率模型与I口版(G/B299A)进行了验证对比.结果表明，新版比旧版更接近实际，而且其预计精度也有明显提高•新版所建立的SUZhen—hua,ZH

2、ANGLii011g(CEPREI,Q]口XII1510610,ChhH)Abswad:BasedIthefieldusagedataandfailu-models,quantitative〜abilitylevelofmg—n曲卩心ina懈oi.F.fforl-beenmadebyemplo)-reliabilitytodetelIIIinetherdi一sbi1]tyfaiIurerateof丫aalmelee~edevicesin°°offailuremteandHelifetimeByccp自thefailure幽.mtheeditionofelectron

3、icequipm〜tpl'ec-ctionhank(GJB299B)withtheoldeditie~(GJB299A),ithasbeenprovedthatthepIIic如nfailuremodelsofthell删edi一thinareIIloedOseto旦ch

4、a】tydmthoseofoldedition,andtheprecisionA培obvlouslyincreased.ThDe'establi〜cdlTla山盯n出ispracticalmditcan由therequhementsofmost髓1臼lmllgapplic〜on豳哪I水I：删e廿D

5、n;failureratemodel;averagelifetime;8bmtypredictiont概述微波真空电子器件中的一个重要管型磁控昔.不仅广泛应用于军事雷达，而且还可用作线性加速器以及家用微波炉和微波加热系统的微波功率源.磁控管是正交场器件的一个类型，正交场器件又称”M”型器件•所谓正交场器件是指这些管内的直流磁场方向与电子漂移运动的方向和直流电场的方向是相互垂直的.由于这种与电子运动方向相垂直的磁场存在，使得正交场管内的电子运动特性发生了［收稿日期】2oo0一位一27［炸者筒介】苏撮华（1册一），男.甥北武投人.信息产业部电子第五研究所高毁工程师•主要

6、从事军用真空电子器件可靠性评价方于去研究第4期苏撮华等:徽沒真空电子嚣件磁控管的失效率模型19很大变化，井出现特有的相位聚焦,电子挑选，电子冋轰等一系列新现象•磁控管器件具有大功率，高效率和极高相位稳定性等特点.正交场微波管通常分为振荡管和放大管两类,振荡管屮主要有磁控管和”M”型返波管;放大管中主要有分布发射式正交场放大管和注人式正交场放大管.磁控管可分为:脉冲磁控管和连续波磁控管.而脉冲磁控管又可分为:同轴脉冲磁控管，频率捷变脉冲磁控管和电压调谐脉冲磁控管.2简要原理磁控管内部结构包括一个发射电子的圆筒形阴极;一个与Z同轴的阳极.这个阳极是由许多单个谐振腔组成的

7、首尾相连的系统（阳极块）和能量输出器，磁路系统他称磁钢）以及频率调谐机构组成.在磁控管的阳极和阴极之间加有直流电压（或脉冲电压），屯场的方向是径向的，在阴极轴线方向上另有恒定磁场，因此，电子从阴极出来进人作用空间就受到正交场作用,使电子运动轨迹呈摆线型.相互作用空间中的高频场结构如图1谐振腔内外的高频电场结构所示.图1谐振腔内外的高额电场结构图相互作用空间中每点电场矢量都可以分解成两个分量,一个是径向分量,，另一个是切向（角向）分量E.径向分量担负着使运动电子群聚的作用，而切向分量则主要担负着与电子交换能量的作用.根据电子和场相互作用的一般原理，在加速电场中运动的电

8、子，其动能增加，电场交出能量•相反在减速电场中运动的电子，其动能减少，电场得到能鼠因此，如果要使磁控管中从直流电场获得能量的运动电子有效地把电的位能交给高频场，就要使相互作用空间内多数电子在打上阳极前有较长时间处于高频减速电场屮，因而要求运动电子流群聚，井使群聚的电子块处于高频减速电场中并与高频场同步运动•当电子与行波电场同步时，电子一直受到最大减速，从而产生最有效的相互作用，井产生口激振荡.3失效率模型的建立在电子设备可靠性预计手册(GJB299A)磁控管基木失效率数学模型的基础上，根据近儿年来收集的大量现场使用数据和失效模式，以可靠性基本原理对真空电子器件失