大平均功率耦合腔行波管慢波系统的散热设计

【摘要】：大平均功率耦合腔行波管是雷达的核心器件，其输出平均功率可影响雷达的作用距离，一般行波管的输出平均功率越大雷达的作用距离越远。在行波管的总效率相当的情况下，行波管的平均功率越大，整管的总功耗就越大，带来的最大难点就是整管的散热压力增加。因此，要提高行波管的平均功率必须解决散热相关问题。对于采用周期永磁（PPM）聚焦方式的耦合腔行波管而言，如何提高慢波系统的散热能力是整管散热问题中最困难的部分。 本论文正是针对上述问题，以大平均功率耦合腔慢波系统为主要研究对象，在深入分析耦合腔慢波系统的散热机理的基础上，对散热结构做出了创新性和探索性研究。主要内容如下： 1.以中国电子科技集团公司第十二研究所研制生产的某1kW平均功率耦合腔行波管慢波系统的散热结构为基础，详细研究了提高耦合腔行波管慢波系统散热能力的途径以及可采取的措施。 2.创造性的提出了三种可提高耦合腔行波管慢波系统散热能力的结构方案，并对方案进行了热分析对比。 3.对采用三种散构方案热结的周期永磁聚焦系统分别进行了磁系统的数值计算并对结构进行了优化设计。 4.通过对三种方案的综合对比分析，选用了其中的一种方案进行了实际制管，制管结果表明采用该散热结构方案的慢波系统能稳定承受1500W的电子截获功耗使整管实现2.5kW的平均功率输出。