行波管电子光学系统仿真计算软件设计与实现
本文选题：行波管 + 仿真软件 ； 参考：《电子科技大学》2014年硕士论文
【摘要】：目前,用于行波管仿真的专用软件主要有电子科技大学的微波管模拟器套装(MTSS),乌克兰电子管仿真软件TAU;通用软件包括CST、HFSS等商业电磁仿真软件。同时,中科院电子所、中电集团十二所,772厂、776厂等也在独立开发具有自主知识产权的电子管仿真模块或系统。行波管电子光学系统(TWT EOS)仿真计算软件是本文主要成果,可用于L、S、C、X、Ku、Ka等波段行波管电子枪和磁聚焦系统的理论仿真,也可用于THz行波管的仿真,在制管过程中发挥了重要作用。行波管电子光学系统仿真计算软件使用FORTRAN语言编写,设计平台经济便捷,完全适应工厂产品设计短平快的特点。该软件能够计算皮尔斯无栅电子枪、皮尔斯栅控电子枪、杆控电子枪、多电极复杂电子枪以及使用场发射阴极作为电子源的电子枪,在计算结果中显示包含电子枪发射电流、各电极电压、注腰、射程、占空比、流通率等参数,方便设计师判断电子枪参数设置的优劣。行波管电子光学系统仿真计算软件主要功能程序包括显示磁场分布模块、显示枪轮廓模块、显示通道半径分布模块、计算电子光学模块、计算通道电子运动及轨迹方程模块等构成,本文核心工作是通过FORTRAN设计平台实现上述模块,并使其能够用于行波管的生产和研发过程。该行波管电子光学系统仿真计算软件集成到776厂TWT_CAD行波管仿真软件,可以方便地进行电子枪结构参数的设定并进行仿真,该软件已用于776厂各型号行波管的研发和复算,显著提高了行波管电子枪和聚焦系统的设计效率,取得了显著经济效益。
[Abstract]:At present, the special software for TWT simulation mainly includes MTSS of University of Electronic Science and Technology (MTSS), Tuu of Ukraine, and general software including commercial electromagnetic simulation software such as CST-HFSS. At the same time, the Institute of Electronics of the Chinese Academy of Sciences and the China Light and Power Group's 12 companies, the China Electric Power Group, are also developing independently the electronic tube simulation modules or systems with independent intellectual property rights. The simulation and calculation software of TWT EOS is the main achievement of this paper. It can be used in the theoretical simulation of the electron gun and magnetic focusing system of the traveling wave tube (TWT) at the LSX band, and in the simulation of the THz traveling wave tube. It has played an important role in the process of making the tube. The simulation and calculation software of TWT electronic optical system is written in FORTRAN language. The design platform is economical and convenient, and it is fully suited to the characteristics of short, flat and fast design of factory products. The software can calculate the Pierce grateless electron gun, the Pierce gate controlled electron gun, the rod controlled electron gun, the multi-electrode complex electron gun and the electron gun using the field emission cathode as the electron source. The calculation results show that the electron gun emission current includes the electron gun. The parameters of electrode voltage, injection waist, range, duty cycle and flow rate are convenient for designers to judge the setting of electron gun parameters. The main function programs of the electronic optical system simulation calculation software of traveling wave tube include display magnetic field distribution module, display gun outline module, display channel radius distribution module, calculate electron optics module. The core work of this paper is to realize the above modules through FORTRAN design platform and make them be used in the production and research process of traveling wave tube (TWT). The EO system simulation software is integrated into TWTs CAD TWT wave tube simulation software of 776 factory, which can easily set and simulate the structural parameters of electron gun. The software has been used in the research and development of each type TWT tube in 776 factory. The design efficiency of the traveling wave tube electron gun and the focusing system has been improved remarkably, and remarkable economic benefits have been obtained.
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN124;TP391.9
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，本文编号：2079131
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