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低电压磁控管的设计

作　者: 李斌
导　师: 鄢扬
学　校: 电子科技大学
专　业: 等离子体物理
关键词: 低电压磁控管磁路优化谐振腔粒子模拟样管试验
分类号: TN123
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

磁控管作为一种小型高效率低成本的微波电真空器件,在雷达、通讯、医疗设备、家用微波炉及工业加热等方面有着广泛的应用。由于其结构简单,效率高,工作电压低,电源简单和适应负载变化的能力强等优点,磁控管在家用微波炉行业上得到了蓬勃的发展。现阶段微波炉磁控管也开始多样化,出现了高功率管、高效率管和低成本磁控管等。本文设计的磁控管也是一个新的种类—低电压磁控管。微波炉现用磁控管一般采用4.2KV阳极电压,工作频率为2.45GHz,采用10个谐振腔谐振系统。本文设计的低压磁控管阳极电压降为2.4KV左右,课题在广东威特真空电子有限公司完成。本文的主要工作如下:1、对微波炉磁控管历史,现状和历史进行介绍,介绍磁控管结构和理论,结合现有微波炉磁控管为低压磁控管制定了一个的设计框架,对低压管阴极进行分析和设计。2、对磁控管谐振腔进行分析,对12腔谐振系统建模仿真并且使其工作频率稳定在2.45GHz左右。3、利用CST对磁控管磁路进行优化,设计出了一种更为均匀的磁场来提高磁控管各指标。4、对低压磁控管建模和进行粒子模拟,得到低压磁控管的各项指标的仿真结果。5、制作低压磁控管样管,进行样管实验和结果分析。6、对低压磁控管的设计进行总结和展望。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章引言  8-15
  1.1 磁控管发展历史  8-10
  1.2 磁控管的发展现状和展望  10-14
  1.3 本文的主要工作和价值  14-15
第二章微波炉磁控管的结构和工作原理  15-31
  2.1 微波炉磁控管的结构及各部分的作用  15-18
  2.2 磁控管的工作原理  18-27
    2.2.1 磁控管中电子运动和能量转换  18-22
    2.2.2 磁控管中的振荡模式  22-25
    2.2.3 磁控管的工作电压  25-27
  2.3 磁控管阴极理论分析与设计  27-31
    2.3.1 磁控管阴极理论基础  27-28
    2.3.2 低压磁控管阴极的设计  28-31
第三章磁控管磁路系统的优化  31-41
  3.1 微波炉磁控管磁路介绍和建模仿真  31-34
  3.2 极靴的改进和建模仿真  34-40
  3.3 小结  40-41
第四章低压磁控管谐振系统的设计  41-55
  4.1 谐振腔的理论分析与模型的建立  41-44
    4.1.1 磁控管谐振腔的相关理论  41-42
    4.1.2 低压磁控管谐振腔的建模  42-44
  4.2 十二腔谐振系统模型的简化与仿真  44-47
  4.3 交连环对谐振腔的影响  47-51
    4.3.1 交连环的作用原理  47-48
    4.3.2 交连环对谐振频率的影响  48-51
  4.4 低压磁控管谐振腔样品制作和测试  51-54
  4.5 小结  54-55
第五章低压磁控管的粒子模拟  55-62
  5.1 低压磁控管仿真的相关理论  55-57
    5.1.1 粒子模拟软件简介  55-56
    5.1.2 关于低压磁控管粒子模拟的理论分析  56-57
  5.2 低压磁控管的粒子模拟  57-61
    5.2.1 低压磁控管模型的建立  57-58
    5.2.2 粒子模拟  58-61
  5.3 模拟结果分析和结论  61-62
第六章低压磁控管样管的制作与实验  62-71
  6.1 低压磁控管的样管制作  62-66
    6.1.1 磁控管制造工艺简介  62-64
    6.1.2 低压磁控管的制作  64-66
  6.2 实验及测试结果分析  66-70
    6.2.1 磁控管测试相关知识介绍  66-67
    6.2.2 样管测试及数据分析  67-70
  6.3 小结  70-71
第七章结论  71-73
  7.1 工作总结  71-72
  7.2 工作展望  72-73
致谢  73-74
参考文献  74-76
攻硕期间取得的研究成果  76-77

低电压磁控管的设计

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