相对带宽11%的C波段宽带多注速调管

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)北京真空电子技术研究所 作者:韦 莹

  本文介绍了一支相对带宽达到11%的C波段宽带多注速调管的研制情况及测试结果。该管在150kW 的功率电平上,实现了平均功率12kW,效率大于30%等性能指标。

  自1940年前苏联的V.F.Kovalenko提出了多注速调管(MBK)的概念以来,与传统的单注速调管相比,MBK 在工作电压、功率水平、体积重量上的优势日益凸显,尤其是上世纪末以来的20多年间,MBK得到了迅速发展,并在雷达发射机中得到了广泛应用。鉴于MBK 具备的多项显著优势,管子的工作电压低,能够降低整机电源的设计难度和制造成本,提高整机工作的可靠性;管子具有较高的输出功率和较宽的瞬时带宽,能够提高雷达的分辨率和作用距离,增强雷达的抗干扰性能和信号处理能力。因此,俄罗斯、中、美、法等国在MBK的研究方面投入大量的人力、物力,研发了一系列的高功率MBK,频率覆盖了L、S、C、X、Ku、Ka等波段。国内MBK的研制起步于20世纪90年代,经过20多年的不懈努力,MBK技术也有了长足的发展。

  经多年努力,中国电子科技集团公司第十二所在C波段成功研制了多个类型的MBK,峰值输出90~200kW,平均功率3~12kW,相对带宽2%~11%,效率大于25%,增益约40dB。管子原材料及制造技术均自足于国内,目前部分管型已在型号工程中装机使用。本文介绍的一支C 波段宽带MBK 是带宽最宽,平均功率最大的管型。本文主要介绍该管的设计思路和研制情况,并给出测试结果。

1、技术参数及设计考虑

  表1为MBK技术参数。

表1 MBK技术参数

MBK技术参数

  该MBK的技术难点主要在于高平均功率和宽带宽的实现。根据设计参数,电子注的直流功率约为600kW,考虑到管体散热,要求电子注流通率达到90%以上;同时为了实现11%的相对带宽,需要采取牺牲效率,腔体加载,增大谐振腔特性阻抗等设计手段,这就使电子注的直流功率增加,腔体损耗增大,又给电子注聚焦和管体散热带来困难,不利于高功率的实现。因此高功率和宽带宽的参数设计相互矛盾,两者如何取舍,这是设计难点。结合成熟产品的设计经验和现有制造技术,该管采用阴控多注电子枪方案,聚焦系统为周期反转永磁聚焦;采用分布作用技术扩展带宽,输出回路采用双间隙腔加载滤波器结构,输入输出均为波导窗。

6、结论

  文中已研制成功的C波段宽带MBK,相对带宽达到11%,平均功率12kW,效率大于25%,带宽和功率上均实现了新的突破。下一步的工作将进行高频结构的优化改进,进一步挖掘速调管的功率潜力,更好地满足整机使用的需要。

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