一种回旋行波管输出窗设计方法技术

技术编号:43425073 阅读:18 留言:0更新日期:2024-11-27 12:37
本发明专利技术公开一种回旋行波管输出窗设计方法,属于微波毫米波技术领域。本发明专利技术首先建立了输出窗理想无反射各层窗片的厚度计算公式和输出窗的反射系数S11理论计算公式;然后基于输出窗的各层窗片厚度与输出窗的反射系数S11间的映射关系,建立评估输出窗性能的适应度函数,并利用全局优化算法计算得到输出窗各层窗片的理论最优厚度;而后建立仿真模型进行仿真验证或仿真优化得到带宽满足设计要求的输出窗;最后将仿真模型求解得到输出窗吸收的能量作为热源,使用网格加密的方式对输出窗进行热分析,再对热分析结果进行后处理,直至得到功率容量满足设计要求的输出窗。本发明专利技术设计自由度高、计算速度快、通用性高,可实现高性能综合设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波、毫米波和太赫兹器件技术仿真计算领域,具体涉及一种满足不同带宽和功率容量需求的回旋行波管输出窗设计方法


技术介绍

1、回旋行波管是一种重要的微波、毫米波以及太赫兹源。因其大功率、宽频带、高增益的特点,在高分辨率雷达、大功率通信系统和电子战系统等领域等军事以及民用领域有着广泛的应用前景,因此在国际上备受重视。

2、输出窗作为回旋行波管的核心部件之一,它的作用是将回旋行波管内部真空与外界大气进行隔绝,保证管内的高真空度,并为微波传输提供通道。输出窗的性能会直接影响回旋行波管整管的整体性能,一方面,如果高功率输出窗传输特性不好,则微波会反射回高频结构,当大功率信号传输时,反射的微波能量会将互作用高频结构烧毁。另一方面,由于实际情况输出窗材料的损耗角正切不可能为零,大功率微波通过输出窗会产生大量的耗散功率,容易造成输出窗温度过高、热应力过大而损坏。随着回旋行波管在军事以及民用领域的应用,对不同带宽、功率容量需求的回旋行波管有了很大需求,因此,如何快速设计出满足不同带宽、功率容量需求且性能优异的输出窗成为当前回旋行波管研制过程中的一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,步骤S4中,所述适应度函数f(S11)为:

3.如权利要求1所述的一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,步骤S5中,基于功率容量P0计算场幅值A,计算公式如下:

4.如权利要求1所述的一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,步骤S6中,输出窗吸收的能量计算公式为:

5.如权利要求1所述的一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,步骤S6中,所述后处理的方式为:基于输出窗吸收的能量,在回旋行波管的带宽内,对外围导...

【技术特征摘要】

1.一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,步骤s4中,所述适应度函数f(s11)为:

3.如权利要求1所述的一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,步骤s5中,基于功率容量p0计算场幅值a,计算公式如下:

4.如权利要求1所述的一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,步骤s6中,输出窗吸收的能量计算公式为:

5.如权利要求1所述的一种回旋行波管输出窗设计方法,其特征在于,步骤s6中,所述后处理的方式为:基于输出窗...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚叶雷吴旭唐泽平刘国李昊蒋伟王建勋罗勇
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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