双模多注速调管电子光学系统的优化设计

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1、朵击糾成Ａ畫ＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＭＩＶＥＲＳＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＩＴＹＯＦＥＬ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ■论文题目双模多注速调管电子光学系统的优化设计专业学位类别工程硕±学号２０１１９２０４０１１８作者姓名濟家成指导教师路志刚教援，一ａ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加

2、从标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表巧谢意Ｖ．．？．．－．．－￣＇＊作者签名：日期￡＾＊：＞（年月５日＾５论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文彼查阅和借阅。本人授权电子科技大学可ｔｕ将学位论文．．．的全部或部分内容编入有关

3、数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）：作者签名碱导师签名：ｙ畔：年曰期月＾Ｓ沁分类号密级注1UDC学位论文双模多注速调管电子光学系统的优化设计（题名和副题名）邓家成（作者姓名）指导教师路志刚教授电子科技大学成都孙自强研高工南京三乐集团南京（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2016.04.01论文答辩日期2016.05.25学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月28日答辩委员会主席评阅人注1

4、：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TheOptimizationandDesignofaDual-modeMulti-BeamKlystron’sElectronOpticalSystemAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:JiachengDengSupervisor:ZhigangLuSchool:SchoolofPhysicalElectronic摘要摘要在单注管基

5、础上采用多个电子注并联技术改进而来的多注速调管（MBK）属于一种新型微波电真空器件，其在工作电压、频带、效率、增益、体积和重量等方面比单注速调管更具技术优势。双模多注速调管可根据控制极电压的设置而工作在脉冲和连续波两种工作模式，此类速调管高频部分一般采用高次模的圆柱形谐振腔、同轴腔。数值计算表明，高次模谐振腔的电场能量最大位置分布在一个半径较大的圆周上，为获得高的驻波互作用效率，工程设计上往往将电子通道置于电场能量最大处，意味着多注电子通道处于旁轴位置。此结构布局将加剧横向磁场对注的干扰和影响。对称聚焦磁场中心线上横向磁场值最小，故要降低横向磁

6、场的不良影响，得到层流性良好的聚焦电子注，需要使聚焦场对称中心尽量与电子注轴线重合。双模多注速调管电子光学系统的设计对开展相关项目的研制及拓展空心注电子枪的使用具有重要的意义，借助现有的电子光学模拟软件进行模拟仿真，是一种不错的辅助设计方法。但从计算资源和耗时方面看，利用三维电子光学模拟软件对整个多注电子光学系统进行模拟和分析不是很合算，因此，将多注系统简化为单注系统，再利用二维软件进行模拟研究不失为一种简便的间接设计方法。本课题以在研X波段75kW双模多注速调管的电子光学系统为研究对象，进行实例模拟和分析，以期设计出满足该多注速调管项目的电子

7、光学系统。在设计中，首先对速调管多注电子光学系统提出了初步的设计方案和模拟方案，再采用TAU二维电子光学仿真软件对所设计的三种结构类型的单注电子枪进行编程计算和对比，为电子枪选型提供了参考。利用MAXWELL电磁仿真软件对磁聚焦系统进行建模和仿真，并分析横向场的影响。最后运用三维仿真软件MTSS对多注电子光学系统进行了仿真并与TAU的单注计算情况进行了比较，两者皆满足设计要求，表明了将多注系统简化为单注系统进行设计的方法是可行的。关键词:多注速调管，电子光学系统，编程，仿真，优化设计IABSTRACTABSTRACTMulti-beamklys

8、tron(MBK)isanewtypeofmicrowavevacuumelectronicdevice,whichisdevelopedontheb