空间行波管辐射式收集极散热研究

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1、４各种成＊葦ＵＮ１Ｖ巨ＲＳＩｔＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣｉＥＭＣ巨ＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ■？Ｉ＇ｕ．＇■矣＊｜？＾或＼＼／￣ｙ？‘论文题目空间行波管福射式收集极散热妍究■ｋ■；专业学位类别工程硕±，学号２Ｑ１１５１Ｑ４Ｑ１Ｑ１作者姓名尚艳华指导教师段兆云教授

2、占—ｔ－．ｆ＾独创性声明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，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，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说明并表示谢意。＾。作者签名：日期：＾＊／日＾斧年＞＾年Ｘ月论文使用授权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

3、的规定，有权保留并向國家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可ｙ？将学位论文的全、，缩部或部分内容编入有关数据库进巧检索可采用影印印或扫描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）＾者签：皆名：导签名ｂ作巧挣师在守ｆｒ。《日：月至日期心年分类号密级注1UDC学位论文空间行波管辐射式收集极散热研究（题名和副题名）尚艳华（作者姓名）指导教师段兆云教授电子科技大学成都冯进军研究员电子十二所北京（姓名、职称

4、、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电子与通信工程提交论文日期2016.3.15论文答辩日期2016.6.15学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TheAnalysisofRadiation-cooledSpaceTWTCollectorAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Maste

5、rofEngineeringAuthor:YanhuaShangSupervisor:ZhaoyunDuanSchool:SchoolofPhysicalElectronics摘要摘要空间行波管作为卫星有效载荷的一个重要组成部分，空间行波管的热特性是一个非常重要的指标，不仅影响空间行波管的输出功率，而且还影响行波管工作的热稳定性和热可靠性。随着航天事业的蓬勃发展，随着越来越多的转发器和放大器加载在通讯卫星上，对空间行波管的性能和技术指标都提出了很高的要求。但是随之也给卫星带来了较大的热负载。收集极是空

6、间行波管中吸收并释放剩余能量和回收电子的器件，是决定其平均输出功率的重要因素，同时对其效率和寿命造成一定程度的破坏，还将影响空间行波管的热稳定性，为了使收集极产生的热量直接辐射到外太空中，减少空间行波管向卫星平台传导热量，有必要对空间行波管辐射式收集极散热问题进行研究。研究空间行波管收集极结构的主要热源分布，采用电子科技大学的TWTCAD4.2软件模拟收集极内部电子注轨迹的分布，获得收集极内部的热量分布，并与实际的行波管测试结果进行比较，获得收集极辐射式散热模型在热分析中的热载荷。利用实际空间行波管结

7、构的特点，在研究空间行波管收集极散热问题的同时，也考虑实际的装配工艺等多方面因素，分析影响辐射式模型热分布的因素，通过试验研究辐射散热器材料的光学特性，测量了材料表面的发射系数和吸收系数，并观察了材料表面的形貌。本论文在研究过程中，考虑了辐射式散热器的实际应用问题，不仅要研究外界环境温度、辐射式模型的材料、辐射式模型表面的辐射系数、收集极与辐射器之间的接触热阻和外界真空空间的热流等因素对辐射式模型热分布的影响。还要考虑辐射式散热器的工艺加工问题，结构要易于加工装配，且能够与其相邻的零件之间保持良好的接

8、触。分析了空间行波管辐射式收集极散热器结构的设计方法，通过ANSYS软件模拟优化设计了辐射式收集极散热器结构，并实现了实际的装配和测试，利用模拟结果和测试结果的比较，提供了有效的分析方法，为进一步提高空间行波管在空间环境条件下散热能力提供了参数依据。从而获得适合实际空间行波管装配使用的辐射式散热结构，具有一定的实用价值。关键词：空间行波管，辐射式散热，收集极IABSTRACTABSTRACTTheSpaceTraveling-Wave-Tube(TWT)