一种X波段气象雷达用磁控管的研究与分析
浅析磁控管的工作原理
浅析磁控管的工作原理磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件。
实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。
管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。
同时，磁控管是一种消耗品，容易老化和消磁。
磁控管，按工作状态可分为脉冲磁控管和连续波磁控管;按结构特点可分为普通磁控管、同轴磁控管和反同微波磁控管轴磁控管;按频率可调与否，可分为固定频率磁控管和频率可调磁控管。
频率可调磁控管又可分为机械调谐磁控管和频率捷变磁控管。
另外还有一类借助改变阳极电压实现频率调谐的电压调谐磁控管。
脉冲磁控管的工作脉冲宽度可在0.004~60微秒范围内变化，工作频率范围在250兆赫至120吉赫之间，脉冲功率从几十瓦到几十兆瓦，效率可达70%，寿命可达几万小时。
脉冲磁控管广泛用于引导、火控、测高、机载、舰载、气象等各种雷达中。
连续波磁控管频率可调磁控管，特别是频率捷变磁控管能提高雷达的抗干扰能力。
磁控管通常工作在π模，相邻两个谐振腔腔口处微波电场相位正好相差180°，即微波电场方向正好相反。
虽然这种微波场为驻波场，但在π模的情况下，相当于两个相同的微波场在圆周上沿相反的方向运动，两个场的相速值相等。
从阴极发射出的电子在正交电磁场作用下作轮摆线运动。
调节直流电压和恒定磁场,使电子在圆周方向的平均漂移速度v=E/B正好等于在其方向上运动的一个微波场的相速v(式中E是直流电压在互作用空间产生的直流电场平均值,B为轴向恒定磁感应强度)，电子就可以与微波场作同步运动。
在同步运动过程中，处在微波减速场中的那部分电子将自己的直流位能逐渐交给微波场，并向阳极靠拢，最后为阳极所收集。
这部分电子向微波场转移能量，有利于在磁控管中建立稳定的微波振荡，故称为有利电子。
处在微波加速场的那部分电子从微波场获得能量并向阴极运动，最后打在阴极上。
这部分电子称为磁控管不利电子。
X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术
X波段双极化相控阵天气雷达金属球定标技术引言X波段双极化相控阵天气雷达是一种重要的仪器设备，广泛应用于气象、军事和航空领域中。
为了确保雷达系统的准确性和可靠性，金属球定标技术被广泛应用于天气雷达的定标和校准。
本文将介绍的原理、方法和应用。
一、的原理1. 反射和散射特性金属具有较高的电导率和反射能力，因此金属球可以产生较强的雷达回波。
金属球的回波特性可以通过雷达系统的天线接收到，并用来校准雷达系统的接收和发送路径。
2. 介电常数的影响金属球的介电常数会影响雷达回波的相位和幅度。
在定标前，需要确定金属球的介电常数，并将其思量在内，以提高雷达系统的测量精度。
3. 天线特性的校正天线是雷达系统中最重要的组成部分之一。
通过将金属球放置于雷达系统的波束中心，可以对天线的增益和相位进行校正，从而提高雷达系统的性能和精度。
二、的方法1. 试验装置使用X波段双极化相控阵天气雷达作为主要的试验装置，金属球作为校准工具。
试验时需要思量金属球的尺寸、外形和材料等因素，并在试验室环境中进行。
2. 数据采集与处理在进行定标时，通过改变雷达系统的参数（如发射功率、发射频率、接收增益等），记录金属球的回波数据，并利用雷达系统的信号处理模块对数据进行处理和分析。
依据回波数据的幅度和相位信息，可以推导出雷达系统的性能指标，并进行校正。
3. 定标曲线的建立依据试验数据分析，可以建立金属球的回波强度与雷达系统性能指标之间的干系。
通过拟合和优化，可以获得定标曲线。
定标曲线能够提供雷达系统的增益、相位、频率响应等信息，为后续雷达观测和数据处理提供准确性和可靠性。
三、的应用1. 定标校准金属球定标技术可以用于X波段双极化相控阵天气雷达的定标和校准。
通过定期进行定标和校准，可以确保雷达系统的准确度和可靠性，并缩减系统误差。
2. 对比观测金属球定标技术可以提供可靠的参考数据，用于与天气现象观测数据的对比分析。
通过对比观测，可以评估雷达系统的性能和数据质量，并进行必要的调整和修正。
(整理)雷达常用磁控管代用知识(经验交流)
雷达常用磁控管代用知识雷达磁控管是雷达的核心部件，也是一个容易损坏或老化的部件。
由于其价格不菲，船舶上一般不会配备有备品，岸上维修单位也只能库存一些常用型号的备件。
因此，当需要更换磁控管时，人们往往一时找不到完全相同的磁控管而着急。
但事实上有许多磁控管是可以用其他型号产品替代的。
本文搜集了一些常用磁控管代用的资料，供各位读者参考。
磁控管型号代用型号说明1B63A BS196 TR CELL 1B63B BS196 TR CELL 1G35P 4C35A TUBE 1G45P FX227 3C45 TUBE 2J42 MG5244 - X-BAND 12.5KW MAGNETRON 2J70B MG5267 - S-BAND 60KW MAGNETRON 3C45 FX227 1G45P TUBE 465-646-206 BS311/D OSCILLATOR 465-646-214 B3LO9802 OSCILLATOR 9M302 9M302M 4KW MAGNETRON 9M302M 9M302 4KW MAGNETRON 9M61 MG5258 - X-BAND 12.5KW MAGNETRON 9M612 MG5241 - X-BAND 12.5KW MAGNETRON 9M612K MG5241 - X-BAND 12.5KW MAGNETRON 9M72 MG5264 - X-BAND 25KW MAGNETRON 9M752 M5187F - X-BAND 25KW MAGNETRON 9M80 MG5255 - X-BAND 6KW MAGNETRON 9X64 BS196 TR CELL A2426 CV4082 TUBE AMC1 M1439 1KW MAGNETRON B3NG1602 B3NG1642 NOISE GENERATOR B3RH1618 B3RH1630 25KW RF HEAD B7LD16501 B7LD16502 X-BAND LOAD BS206 B3LT1697 TR CELL BS256 B3LT1698 LIMITER BS260D B3LT1698 LIMITERBS311 BS311/D OSCILLATOR BS311/D BS311D OSCILLATOR BS4120 B3LT1649 LIMITER BS4121 B3LT1660 LIMITER BS4123 B3LT1697 LIMITER BS4124 B3LT1697 LIMITER BS853 B3LT1697 LIMITER BS951 B3LT1699 LIMITER BS958(D) B3LT1698 LIMITER BS981 B3LT1699 LIMITER C1148 C1148A TUBE C1149/1 4PR60C TUBE C1149A 4PR60C TUBE C1149B 4PR60C TUBE CTX-A-127 B3RH1630 25KW RH HEAD CTX-A-128 B3RH1641 10KW RF HEAD CTX-A-197 MG5241 10KW MAGNETRON CTX-A-309 MG5223 - S-BAND 30KW MAGNETRON CTX-A-317 MG5437 - X-BAND 25KW MAGNETRON DC1504E MA41696 DIODE DC1593 BS589/2 DIODE E3509 MG5264 - X-BAND 25KW MAGNETRON E3513 9M302 4KW MAGNETRON E3509L MG5222 - X-BAND 25KW MAGNETRON E3540 MG5273 - X-BAND 6KW MAGNETRON E3554 MG5353 - X-BAND 1.5KW MAGNETRON E3560 MG5389 - X-BAND 6KW MAGNETRON E3561 MG5353 - X-BAND 1.5KW MAGNETRON E3564 MG5424 - X-BAND 25KW MAGNETRON E3564A MG5424 - X-BAND 25KW MAGNETRON E3566 MG5241 - X-BAND 12.5 KW MAGNETRON E3571 MG5388 - X-BAND 4KW MAGNETRON E3573 MG5388 - X-BAND 4KW MAGNETRON E3585 MG5388 - X-BAND 4KW MAGNETRON E3902 B3LT1697 LIMITER EMC2 M1516 1,5KW MAGNETRON FCX68 B3JC1649 CIRCULATOR G261091-2 B3RX1612 FRONTEND G624372-3 B3RX1612 FRONTEND G624374-1 B3LT1660 LIMITER G624374-2 B3LT1660 LIMITER G624374-3 B3LT1660 LIMITER G624375-1 MG5424 25KW MAGNETRON G624375-3 MG5424 25KW MAGNETRONJF447L B3LT1698 LIMITER M1302(L) MG5223 30KW MAGNETRON M1304L M1304L 10KW MAGNETRON M1305 MG5257 12.5KW MAGNETRON M1310 MG5256 12.5KW MAGNETRON M1311L X-Band MG5222 25KW MAGNETRON M1315(L) MG5238A 4KW MAGNETRON M1325(L) M5187 25KW MAGNETRON M1328 M5199 30KW MAGNETRON M1353 MG5233 8KW MAGNETRON M1354 MG5234 MAGNETRON M1361 MG5389 - X-BAND 6KW MAGNETRON M1368 MG5245 12.5KW MAGNETRON M1369 MG5241 12.5KW MAGNETRON M1437(A) MG5264 25KW MAGNETRON M1454 MG5264 25KW MAGNETRON M1457 MG5424 25KW MAGNETRON M1458(A) MG5424 25KW MAGNETRON M1475A MG5459 25KW MAGNETRON M1517N M5187F 25KW MAGNETRON M4505E 9M31 50KW MAGNETRON M4527E MG5259 6KW MAGNETRON M5020 MG5223 30KW MAGNETRON M5039 MG5222 25KW MAGNETRON M5044 MG5234 7KW MAGNETRON M503E MG5244 12.5KW MAGNETRON M513B M1304 10KW MAGNETRON MA39016X B3LT1697 LIMITER MA87601 B3LO1621 LIMITER MAF1421B MG5388 4 KW MAGNETRON MAF1421BN MG5388C 4KW MAGNETRON MAF1452B E3581 MAGNETRON MD2901 BS452 TR CELL MRF1421B MG5251 4KW MAGNETRON MRF1421C MG5238A 4KW MAGNETRON MRF1424B MG5233 8KW MAGNETRON MRF1424C MG5234 8KW MAGNETRON MRFB1421C MG5238B 4KW MAGNETRON MSF1421B MG5248 4KW MAGNETRON MSF1421C MG5243 4KW MAGNETRON MSF1422B MG5232 6KW MAGNETRON MSF1425A MG5245 12.5KW MAGNETRON MSF1425B MG5241 12.5KW MAGNETRON MSS1422A MG5259 6KW MAGNETRONMVF1422B MG5273 6KW MAGNETRON MVF1425A MG5256 12.5KW MAGNETRON MVF1425B MG5257 12.5KW MAGNETRON MVF1436B M5187 25KW MAGNETRON MVS1422B MG5255 6KW MAGNETRON MVS1425A MG5244 12.5KW MAGNETRON MVS1425B MG5258 12.5KW MAGNETRON MVS1436A MG5222 25KW MAGNETRON MVS1436B MG5264 25KW MAGNETRON M1437 MG5264 25KW MAGNETRON ND702A/B B3LT1610 LIMITER NJC3901B B3JC1649 CIRCULATOR NJS4310 B7RX1002 S-BAND MIC NJS6317 B3LT1014B(+40mm spacers) S-BAND LIMITER NJS6318 B3LT1014 S-BAND LIMITER NJS6318B B3LT1018 S BAND LIMITER STC NJS6918 B3LT1610 S-BAND LIMITER NJS6921 B3LT1610 LIMITER NJS6921S B3LT1610 +10MM SPACER LIMITER NJS6923 B3LT1610 LIMITER NJS6923S B3LT1610 +10MM SPACER LIMITER NJS6924 B3LT1697 40MM LIMITER NJS6927 B3LT1610 LIMITER NJS6928 B3LT1697 40MM LIMITER NJS6930 B3LT1610 LIMITER NJS6930A B3LT1660 LIMITER with STC NJS6931 B3LT1610 LIMITER NJS6933 B3LT1610 LIMITER NJS6936 B3LT1610 LIMITER NJS6937 B3LT1658 LIMITER NJS6943 B3LT1649 LIMITER NJS6943A B3LT1660 LIMITER with STC NJS7901A B3LO1610A OSCILLATOR NJS7901C B3LO1610B OSCILLATOR NJT1946A B3RX1612 MIC X BAND LNFE NJT1947B B3RX1618 MIC NJT1968B B3RX1619 MIC QF38A BS894 TR CELL RC-3686 B3JC1649 CIRCULATOR RMC 1 M1439 MAGNETRON RMC 2 M1489 MAGNETRON RU3684 B3RX1612/RU3684 MIC RU5469 B3RX1612 MIC RU8014 B3RX1618 MICRU8015 B3RX1619 MIC RU9099 B3LT1649 X-BAND LIMITER RU9253 B3RX1612 MIC RU9254 B3RX1618 MIC RU9390 B3RX1612 MIC SGX12A B3LO1610A OSCILLATOR SGX12B B3LO1610B OSCILLATOR SLX4A B3LT1610 LIMITER SLX5A/B B3LT1610 LIMITER SLX19A/B B3LT1649 LIMITER SLX20 B3LT1616 LIMITER SLX21A/B B3LT1649 LIMITER SLX23A/B B3LT1660 LIMITER SRX15H B3RX1612 MIC SRX15M B3RX1612 MIC SRX20 B3RX1612 MIC SRX24 B3RX1612 MIC SRX25 B3RX1616 MIC SRX27 B3RX1613 MIC SRX29 B3RX1618 MIC SRX30 B3RX1619 MIC SRX31 B3RX1618 MIC SRX32 B3RX1619 MIC SRX40 B3RX1613 MIC SRX43 B3RX1616 MIC TL368A B3LT1697 TR CELL TL393 B3lt16114 TR LIMITER 50KW YJ1123 M5089 MAGNETRON ZM-1564 BS589/2 DIODE Z103 BS994 TR CELL ZV-9365 BS894 TR CELL《通信导航》第134期作者：陈初阳。
X波段双偏振气象天气雷达故障分析
X波段双偏振多普勒天气雷达故障分析XX摘要：通过X波段双偏振多普勒天气雷达接收机故障的分析，提出相应的故障排除方法。
关键词：多普勒双偏振天气雷达、接收机故障、故障排除方法1 引言多普勒双偏振天气雷达用来测量一定范围内的气象目标，并根据回波信号来分析目标的强度以及平均径向速度，警戒强对流恶劣天气，从而预测天气。
多普勒双偏振天气雷达由天馈分系统、发射分系统、接收分系统、终端处理等分系统组成。
系统本身非常复杂，因此可能出现的故障点比较多，维修的难度也比较大。
本文给出了接收机故障排除的详细过程，进而为雷达技术人员保障雷达提供一个参考。
2 工作原理2.1接收机组成及其功能如图1，接收机由接收通道、频率源、激励源、监控单元等组成。
接收机的主要功能是为发射分系统提供射频激励信号，同时对回波信号进行两次下变频，得到60MHz中频信号，数字中频接收机先对中频60MHz进行高速采样，采样后的数字信号经数字正交相干检波后得到I/Q信号，送到信号处理分系统。
接收分系统中的监控单元对接收分系统进行功率检测、故障采集。
图1接收机原理框图2.2频率源原理频率源综合运用了PLL锁相倍频、直接合成、PDRO等多种成熟技术。
同时各路信号耦合一部分，送给监控单元用来检测故障。
高稳定度的100MHz晶振信号作为基准源。
如图2，晶体振荡器产生高稳定、高纯频谱的100 MHz信号送往基准单元，经过倍频、分频和滤波选频等综合处理，产生多种频率的信号源，包括DDS时钟信号（300MHz）、中频数字接收机时钟信号、基准时钟信号以及监控时钟信号（96MHz）和二本振信号。
一本振信号的产生过程：晶振100MHz进入PDRO倍频得到8100MHz。
二本振信号的产生过程：100MHz经过12次倍频、滤波放大、滤波，最后得到1200MHz。
时钟信号的产生过程：100MHz经过分频、滤波得到80MHz信号，再经过6图2 频率源原理框图3、故障分析3.1故障现象雷达接收分系统中的二本振故障灯报警，雷达无回波显示，并且激励信号比较小。
雷达用X波段脉冲MPM的小型化行波管的研制
中图分类号 ： Ｔ Ｎ １ ２ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ２ －８ ９ ３ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ 一Ｏ Ｏ ２ ６ 一Ｏ ４
微波 功率模 块 （ 简称 ＭＰ Ｍ） 是 一 个 高度 集 成 的
放大器， 由 固态 放大 器 （ Ｓ Ｓ Ａ） 、 小 型化 行 波管 （ Ｍｉ ｎ ｉ —
率 就得 增大 工作 电流 ， 增大 电流 就会 增大 热功耗 ， 给 已经 很 重 的热 功耗 增 大压力 。并 且增 大 电流会 增加
无 截获 栅控 电子 枪 的栅 极 保 护 难 度 ， 高 导 流 系 数 的 无 截获 栅控 电子 枪 的轨 迹 质 量 难 以保证 ， 这 会影 响
・
研 究 与 设 计
・
雷 达 用 Ｘ波 段 脉 冲 ＭＰ Ｍ 的小 型化 行 波 管 的研 制
寇建 勇 ，魏 义学 ，张宏 志 ，王 贺飞
（ 北 京 真 空 电子 技 术 研 究 所 ， 北京 １ ０ ０ ０ ０ １ ５ ）
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ — ＴＷ Ｔ ｆ ｏ ｒ ａ ｎ Ｘ－ ｂ ａ ｎ ｄ Ｐｕ ｌ ｓ ｅ ｄ Ｍ ＰＭ Ａｐ ｐｌ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ Ｒａ ｄａ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ＫＯＵ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｙ ｏ ｎ ｇ，Ｗ ＥＩ Ｙｉ — ｘ ｔ ｌ ｅ ，ＺＨＡＮＧ Ｈｏ ｎ ｇ — ｚ ｈ ｉ ，Ｗ ＡＮＧ Ｈｅ — ｆ ｅ ｉ
X波段多普勒双偏振天气雷达选址方法
X波段多普勒双偏振天气雷达选址方法一、引言随着气象预报的不息进步和改进，天气雷达已经成为现代气象观测的重要工具之一。
天气雷达通过发射、接收雷达波束来探测和识别大气中的各种气象现象，如降水、风暴、龙卷风等，为气象预报和灾难预警提供重要数据。
在天气雷达中，X波段多普勒双偏振雷达凭借其高区分率和高精度的测量能力而备受关注。
二、X波段多普勒双偏振雷达的工作原理X波段多普勒双偏振雷达是一种基于多普勒效应和偏振效应原理的气象雷达。
它通过发射和接收垂直和水平两种偏振方向的雷达波束，分析接收回波的频移和偏振参数来反演大气中的降水和风场信息。
X波段相比于C波段具有更高的频率和更短的波长，因此具有更高的区分率和测量精度。
三、X波段多普勒双偏振雷达选址的重要性在进行X波段多普勒双偏振雷达选址时，有几个关键的思量因素需要思量。
起首是雷达的地理环境，包括地形、地貌以及周边的建筑物。
这些因素会影响雷达波束的传播和接收状况，从而影响雷达的观测能力和数据质量。
其次是雷达站的布设密度，抱负的雷达布设应该能够实现较高的空间区分率和遮盖范围，以获得更准确和全面的天气观测数据。
最后是应思量到雷达的运行和维护成本，包括设备选购、修理和人员培训方面的费用。
四、X波段多普勒双偏振雷达选址方法1.地理环境分析起首需要进行地理环境的分析，包括地形和地貌的特征。
选址应尽量避开高山、高楼和密林等地形地貌影响较大的区域，以缩减雷达波束的传播和接收的干扰。
2.人口分布和需求分析依据雷达的主要应用领域，如气象预报、灾难预警等，分析人口分布和需求。
雷达应优先布设在人口密集区域以及灾难频发区域，以提供准确和准时的天气信息。
3.现有雷达站点分析分析已有的雷达站点，了解其布设密度和效果，防止雷达站点之间的重叠和盲区现象，以提高雷达网络的遮盖能力和观测精度。
4.数据模拟和评估使用地理信息系统（GIS）等工具对可能的选址进行数据模拟和评估。
通过模拟不同选址的天气观测能力和遮盖范围，评估不同选址方案的优劣。
X波段双偏振雷达探测数据分析与校验
雷达 探测 上 的应 用 经验 ， ０ ７年 ， 海 市 气 象 局 引 ２０ 上
作 者 简 介 ： 春光 ， ， ０年 生 ， 士 ， 程 师 ， 究 方 向 天 气 雷 达 与 风廓 线 雷 达运 行 保 障 与 信 号 处 理 ， ｍａｌｇ ａｇｉ９ ６ ｈ ｔ ｉ Ｃｎ 尹 女 １８ ９ 硕 工 研 Ｅ ｉ ｕ ｎ ｚ ９ ＠ ｏｍａ ．Ｏ７ ： ４ ｌ ． 收 稿 日期 ：０ ０年 ５月 ３日 ； 稿 日期 ：０ １年 ５月 ４ 日 ２１ 定 ２１
雷 达探测 的基本反 射率 数值 比Ｊ 乎相 同位置 的 ｓ波 Ｌ
段 固定 雷达 的探测 值要 高 ； 或者 基本 产 品正确 ， 差 但
分 反射 率数 值过 大 ， 不随雨 区结 构 的变化 而 变化 ； 或
者 是水 平 与 垂 直 通 道 存 在 不 一 致 而 导 致 数 据 的 差 错 ，这些 都 降低 了探测 数据 的可 用性 。本 文将 对 比
第 ３ ９卷 第 ５ 期 ２１ 年 １ ０１ ０月
气
象
科
技
Ｖ ｏｌ ９， Ｏ ＿３ Ｎ ．５
Ｏｃ． ｔ ２０ｌ １
Ｍ ＥＴ ＥＯＲ Ｏ ＬＯＧ Ｉ ＣＡ Ｌ Ｓ ＥＮ ＣＥ Ｎ Ｄ ＥＣＨ Ｎ Ｏ ＩＯ ＧＹ ＣＩ Ａ Ｔ
ｘ波 段 双 偏 振 雷 达 探 测 数 据 分 析 与 校验
尹 春光 王 勤典 胡平 陈浩君
（ 海 市 气 象 信 息 与 技 术 支 持 中心 ， 海 ２ ０ ３ ） 上 上 ０ ０ ０
摘要
保 证 移 动 Ｘ 波 段 双 偏 振 多 普 勒 天 气 雷 达 在 野 外 探 测 中雷 达 探 测 数 据 源 的 正确 性 ， 预 报 员 开 展 后 续 应 用 研 是
X波段捷变频磁控管的研究
替转 化 的过 程 ， 它储 存 着 由 电子 与 高 频 场 相 互 作 用 所 产生 的 高频 能量 ， 过输 能 窗把 大部 分 高 频 能 量 通 馈送 给 负载 。因此谐 振 腔是 磁控 管不 可 缺少 的重 要 部分 ， 是 最关键 的部分 ， 振 腔设计 主 要应 考虑 以 也 谐 下 因素 ： ①谐 振 波长 或频 率 ； ②频 率分 割 及频率 稳 定
摘 要 ： 析 了捷 变 频 磁 控 管 在 研 制 过 程 中关 键 零 部 件 对 磁 控 管 性 能 的影 响 ， 在 设 计 方 面 给 出 了 预 防 措 施 。 分 并 关 键 词 ： 变 频 磁 控 管 ； 高 稳 定 性 ； 键 零 部 件 设 计 捷 提 关 中图分类号 ：Ｎ ２ Ｔ １３ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ２ ９ ５ ２ １ ）３ ０ ７ ３ １ ０ —８ ３ （ ０ ０ ０ —０ ５ —０
用距 离 ， 高雷 达 的跟踪 精 度 。 提
因 此 ， 变频 磁 控 管 是 改 进 雷 达性 能 的重 要 手 捷
段 。另 外 ， 变 频 磁 控 管具 有 调 谐 速 度 高 、 积 小 、 捷 体
质量 轻 、 效率 高 、 成本 低 的优 点 。在 实际研 制 中 由于 捷变 频磁 控 管技 术难 度高 ， 艺结 构 复杂 ， 转调 谐 工 旋 机构 和谐 振腔 之 间 的同轴 度是 制 约 管子 性能 的 主要
ＺＨ Ｎ Ｇ ｉｏ ｐｉ ｇ， ＴＡ Ｎ Ｇ ｉ Ａ Ｘ ａ— ｎ Ｙｎ
（ Ｇａｎ ｕ Ｈ ｏ ｇｇｕａ ｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｃｏ．，Ｌｔ ，Ｐ ｉ ｇｌａｎｇ ７４ ００， Ｃｈｉ ｓ ｎ ｎｇ Ｅ ｅ ｔ ｏ ｉ ｄ ｎ ｉ ４０ ｎａ）
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移动724XD型X波段脉冲多普勒天气雷达维护与故障分析
移动 ７ ２ ４ Ｘ Ｄ型 Ｘ波段 脉冲 多普勒天气 雷 达维护 与故障分析
李 进
（ 江 西省 大气探 测技术 中心 ， 江西 南 昌 ３ ３ ０ ０ ０ １ ）
摘
要： ７ ２ ４ Ｘ Ｄ型 ｘ波段 脉 冲多普勒 天气 雷达 是一种 先进 的 中频 相参 体制 的 Ｘ波 段雷 达设 备 ， 现 介绍 了该设 备 及 其工 作 原理 ， 并 针
检 测 目的 ： 灯 丝 电压 为 加 载 在 磁 控 管 上 的 电 压 ， 是 保 证 磁
控管稳定工作的重要前提 。操作步骤 ： 拉开高压 电源分 机和调 制器分机一将高压 电源分 机 的电源插 头拔掉一打 开信号 处理 软件 ， 选择参数设置 中的发射 机状态测 试 ， 在此页 面下完 成工 作频率 的切换和高压开关 的控制 （ 预热的测量需要 在预热完成 后进行） 一用万用表测量脉冲变压 器 ３ 、 ５两端 的电压 。灯丝 电 压检测记录如表 １ 所示 。
表 １ 灯 丝 电 压检 测 记 录 表
灯丝电源检测／ Ｈｚ
预 热 ５ ０ ０ １ ５ ０ ０ ２ ０ ０ ０
实际测量值／ ｖ
１ ３ ． ７ ７ ． ８ ５ ． ５ ２ ． ５
参考值／ Ｖ
１ ３ ． ６ ±０ ． ５ （ 对 应 电 阻 Ｄ） ７ ． ８ 土０ ． ２ （ 对 应 电阻 Ｂ ） ５ ． ６ 士０ ． ２ （ 对 应 电阻 Ａ） ２ ． ５ ±０ ． ２ （ 对 应 电阻 Ｃ）
司吨i发射机叫操控叫处翠机h理软件l转台工图1移动724o型x波段脉冲多普勒天气雷达原理图2移动雷达日常维护21雷达车辆及雷达设备的保养由于移动724xd型x波段脉冲多普勒天气雷达经常在极端气象条件下开展工作所处环境恶劣且每次执行监测任务时间较长工作量大因而较易损坏鉴于此定期做好车辆及其雷达硬件设施的维护保养工作尤为重要
一种X波段微波雷达传感器的设计与实现
一种X波段微波雷达传感器的设计与实现李振林;陈琳琳;曹卫平【摘要】目前红外感应传感器容易受到热源、热气流的干扰,尤其在室外高温环境下,误报现象时有发生,且被动红外穿透力弱,人体的红外辐射很容易被遮挡,使得红外传感器感应不灵敏.针对以上问题设计了一种低成本的X波段微波雷达传感器,采用串联反馈型介质振荡器的方法设计雷达前端频率源,选用噪声低的PHEMT晶体管作为振荡器的有源器件,采用高Q值、高介电常数的介质谐振器来确定振荡器的谐振频率,经过后端的信号处理电路输出变化的电平信号.测试结果表明,该微波雷达传感器能够准确检测到10 m远处移动的人,而且性能稳定,抗干扰能力强.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2019(049)004【总页数】5页(P327-331)【关键词】X波段;雷达传感器;中频信号;低成本;抗干扰【作者】李振林;陈琳琳;曹卫平【作者单位】桂林电子科技大学通信与信息学院,广西桂林 541000;广东理工学院电气工程系,广东肇庆 526000;桂林电子科技大学通信与信息学院,广西桂林541000【正文语种】中文【中图分类】TN9520 引言随着微波集成电路的快速发展，微波雷达传感器越来越小型化，性能越来越可靠，所以雷达传感器的应用范围也越来越普遍[1]。
目前，感应某个区域有移动的物体时，较多采用红外感应的方式。
但这种传感器易受到温度、光线和热气流的干扰，尤其在室外高温环境下，误报现象时有发生，且被动红外穿透力弱，人体的红外辐射容易被遮挡，使得红外传感器感应故障[2-5]。
为了解决这种缺陷，国内很多学者也研究了雷达传感器，但大多都是研究雷达传感器的一部分，比如介质振荡器[6-8]，而且设计的精度与国外的研究也存在一定的差距。
本文设计了一种X波段的微波雷达传感器，其天线和有源电路采用串馈的形式设计在同一块板子上，而且天线是收发一体化的，具有小型化的优势。
雷达传感器采用串联反馈型电路工作方式，具有抗跳模能力和抗迟滞效应能力强、性能稳定及检测距离远的优点，因此具有广泛的应用前景。
气象雷达信号处理算法研究
气象雷达信号处理算法研究气象雷达是一种主要用于气象观测的仪器，通过发送电磁波并接收回波，来探测大气中水分、降水、风速等信息。
然而，大气环境的干扰以及距离、角度等因素对雷达信号的传输都会产生影响，需要通过信号处理算法来进行筛选、重构和分析处理。
因此，气象雷达信号处理算法的研究对于气象预报和天气灾害预警具有重要作用。
一、气象雷达原理气象雷达可以向周围环境发送一定频率的电磁波，如X波段、C波段等，并接收回波信号。
当电磁波与水汽、云雨等物质相互作用时，会发生折射和散射等现象，使得回波信号产生多种反射。
气象雷达会将接收到的回波信号进行处理，得到天气信息，如云层液态水含量、降水强度等。
二、气象雷达信号处理算法1. 脉冲压缩算法脉冲压缩算法是气象雷达常用的信号处理算法之一，用于提取回波信号的有效信息。
由于雷达波束的发射角度和接收角度不同，因此回波信号会在时间上产生延迟。
而脉冲压缩算法通过对回波信号进行脉冲压缩，压缩回波信号在时间上的宽度，使其更加集中，从而提高了信噪比。
该算法可以在较短时间内有效地检测到难以辨别的微弱目标。
2. 多普勒滤波算法多普勒滤波算法是一种将雷达信号在速度方向上进行分析处理的算法。
当遇到移动的物体或风场时，回波信号会发生一定的频移，即多普勒频移。
而多普勒滤波算法可以通过对回波信号进行频谱分析来检测在多普勒频移范围内的信号，从而提取目标速度信息。
该算法在风场监测和风暴预警等方面具有广泛应用。
3. 相位编码算法相位编码算法是一种将回波信号进行相位编码后再进行解码处理的算法。
该算法可以有效地区分回波信号中的信号源和噪声信号，从而避免错误的信息解码。
相位编码算法可以将回波信号的相位信息加密，从而在传输过程中保证数据的安全性。
三、气象雷达信号处理算法应用领域气象雷达信号处理算法在气象预报和天气灾害预警方面具有广泛应用。
例如，通过多普勒滤波算法可以检测到风场速度，从而评估风暴的发展趋势并及时预警；通过相位编码算法可以在数据传输过程中保证数据的安全性。
雷达磁控管工作原理
雷达磁控管工作原理雷达磁控管（Magnetron）是一种用于产生微波的设备，在雷达系统中起到关键作用。
它的工作原理主要基于电子束的发射和磁场的调控。
雷达磁控管包括一个空心的金属阴极和若干个环状的阳极。
在正常工作状态下，阴极被独立的直流电源电流，使其处于正电位。
当阴极表面靠近阳极时，两个电极之间会形成一个腔室。
此时，在腔室内形成高强度的磁场，通过一个恒定的直流电源来激发。
在腔室中间的阳极上有一个小孔，这个小孔被称为螺旋线。
螺旋线的形状和长度是经过精确计算和设计的，以确保产生特定频率的微波。
当高频微波信号通过螺旋线时，会在螺旋线和空腔之间形成交变电场。
当电场形成后，腔室内的磁场将开始对电子束施加影响。
该磁场是通过高频微波信号导致的，并且垂直于腔室和螺旋线的方向。
这个垂直磁场会使从阴极射出的电子束转向，并围绕螺旋线形成螺旋状路径。
在电子束沿螺旋线旋转时，交变电场将会对其施加作用。
正交的电场和磁场之间的相互作用将导致电子束上的电子不断加速和减速，从而导致电子释放出能量，以产生高频微波。
电子束从阴极发射出来后，会经过一系列的阳极和衬底。
阳极上的电压和形状会进一步调整电子束的路径和其在腔室中的相互作用。
经过不断的调整和优化，最终可以在螺旋线的某个特定位置产生微弱但稳定的微波。
在雷达系统中，这些微波被引导到天线上，然后通过空气传播到目标区域。
当微波波束遇到目标后，一部分能量会被散射回来，并被雷达系统接收。
根据接收到的信号，可以计算出目标物体的位置、速度和其他特征。
总之，雷达磁控管是通过调控电子束和高频微波信号之间的相互作用，来产生并放大微波的关键组件之一。
通过巧妙地设计螺旋线和磁场，它可以产生稳定的高频微波信号，用于雷达系统中的探测和通信。
气象雷达波段雷达频率
气象雷达波段雷达频率1. 介绍气象雷达是一种用于探测大气中降水、云层、风暴等信息的重要设备。
它通过发射电磁波并接收其回波来获取目标的位置、速度、形态等信息。
在气象雷达中，波段雷达频率是指雷达所使用的电磁波的频率范围。
不同的波段雷达频率对于探测不同类型的降水和云层具有不同的效果。
2. 气象雷达波段气象雷达主要使用的波段包括C波段、S波段和X波段。
2.1 C波段C波段雷达工作在3.0-5.0 GHz的频率范围内。
C波段雷达对于中小尺度的降水和云层有较好的探测效果，可以提供较高的空间分辨率和灵敏度。
C波段雷达广泛应用于气象预报、水资源管理、气候研究等领域。
2.2 S波段S波段雷达工作在2.6-3.95 GHz的频率范围内。
S波段雷达对于大尺度的降水和云层有较好的探测效果，可以提供较高的探测距离和探测灵敏度。
S波段雷达常用于监测大范围的降水系统、风暴等天气现象。
2.3 X波段X波段雷达工作在8.0-12.0 GHz的频率范围内。
X波段雷达对于小尺度的降水和云层有较好的探测效果，可以提供较高的空间分辨率和探测灵敏度。
X波段雷达主要用于监测小尺度的降水、雷暴和风暴等天气现象。
3. 波段选择的考虑因素选择合适的波段是气象雷达设计和应用中的重要问题，需要考虑以下因素：3.1 目标类型不同类型的降水和云层对不同波段的雷达有不同的响应。
例如，小尺度的降水和云层对X波段雷达更敏感，而大尺度的降水和云层对S波段雷达更敏感。
因此，根据所需要监测的目标类型选择合适的波段是必要的。
3.2 天气现象不同的天气现象对不同波段的雷达也有不同的响应。
例如，雷暴通常伴随着大尺度的降水和强烈的电磁波散射，因此S波段雷达在监测雷暴时具有较好的效果。
而对于小尺度的降水和云层，X波段雷达更适合。
3.3 技术限制不同波段的雷达技术限制也需要考虑。
例如，C波段雷达由于工作频率较高，受到大气吸收和散射的影响较大，因此在远距离探测和透射性能方面相对较差。
气象部门 x 波段雷达 重点科研项目需求建议-概述说明以及解释
气象部门x 波段雷达重点科研项目需求建议-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：当前，气象部门在气象预测和监测领域使用的波段雷达技术已经取得了一定的进展，但仍面临一些挑战和需求。
针对气象监测和预测的需求不断增长，波段雷达作为一种重要的监测手段，具有独特的优势和潜力。
本文将围绕气象部门在波段雷达领域的重点科研项目需求展开探讨，提出建议和方向，以期推动我国气象科技的发展，提升气象监测和预测的准确性和可靠性。
1.2 文章结构文章结构部分旨在介绍本文的整体框架和章节安排。
本文主要分为三个部分：引言、正文和结论。
在引言部分，将首先对概述进行简要介绍，然后介绍文章整体结构，最后明确本文的目的。
在正文部分，将进行现状分析、需求分析以及重点科研项目建议的阐述。
在结论部分，将总结全文内容，展望未来可能的发展方向，并提出建议实施方案。
通过以上三个部分的结构，读者可以清晰地了解本文的主要内容和脉络，帮助他们更好地理解和理解文中的信息。
1.3 目的本文旨在探讨气象部门在x 波段雷达技术领域的重点科研项目需求，并提出相关建议。
通过对目前技术现状和需求情况的分析，旨在为气象部门在x 波段雷达领域的科研项目规划和实施提供指导和支持，促进气象科技的创新发展，提高气象监测和预警的准确性和效率。
同时，通过本文的研究和分析，希望为相关科研人员提供参考，促进x 波段雷达技术的进步与应用。
2.正文2.1 现状分析在气象领域，波段雷达技术被广泛应用于天气预报和气象监测中。
目前，我国气象部门已经建设了一系列覆盖全国各地的波段雷达站，用于监测降水、雷暴等天气现象。
这些波段雷达在短时天气预报、气象灾害预警等方面发挥着重要作用。
然而，目前我国波段雷达技术仍存在一些问题。
首先，现有波段雷达在对降水、雷暴等天气现象的监测能力还有待提升，特别是在对强降水、局地暴雨等极端天气事件的监测方面仍有不足。
其次，波段雷达数据处理和产品研发方面还存在一些技术瓶颈，需要进一步完善和提升。
雷达磁控管阻抗
雷达磁控管阻抗雷达磁控管阻抗是指雷达系统中磁控管的阻抗特性。
雷达系统是一种利用电磁波进行探测和测距的设备，而磁控管则是雷达系统中重要的放大器件之一。
了解雷达磁控管阻抗对于理解雷达系统的工作原理和性能具有重要意义。
我们需要了解什么是雷达磁控管。
雷达磁控管是一种利用电子束与磁场的相互作用来调制微波信号的器件。
它由阴极、阳极、螺线管和磁体组成。
当阴极上加上适当的电压，电子束从阴极发射出来，经过螺线管时受到磁场的作用而发生偏转，最终到达阳极。
通过调节阴极电压和螺线管磁场强度，可以控制电子束的强度和方向，从而实现对微波信号的放大和调制。
雷达磁控管阻抗是指雷达磁控管对外部电路的阻抗特性。
在一般情况下，雷达磁控管是用来放大微波信号的，因此其输入和输出端之间的阻抗匹配非常重要。
阻抗不匹配会导致信号的反射和损耗，影响雷达系统的性能。
因此，设计雷达磁控管时需要考虑阻抗匹配的问题。
雷达磁控管的阻抗特性与其内部结构和材料有关。
一般来说，雷达磁控管的阻抗是复数，包括实部和虚部。
实部代表雷达磁控管对电流的阻碍能力，虚部代表雷达磁控管对电压的阻碍能力。
由于雷达磁控管的工作频率较高，因此其阻抗也会随着频率的变化而变化。
在雷达系统设计中，我们需要根据系统的需求选择合适的雷达磁控管。
首先，需要考虑雷达磁控管的工作频率范围是否符合系统的要求。
其次，需要考虑雷达磁控管的阻抗特性是否与系统的输入和输出端匹配。
如果阻抗不匹配，可以通过添加匹配电路来解决。
最后，还需要考虑雷达磁控管的其他性能指标，如增益、噪声系数等。
雷达磁控管阻抗是雷达系统中一个重要的参数，对系统的性能有着重要影响。
了解雷达磁控管阻抗可以帮助我们更好地设计和优化雷达系统。
通过合理选择和匹配雷达磁控管，可以提高雷达系统的性能，并满足不同应用场景下的需求。
磁控管作用
磁控管作用
磁控管是一种电子器件，通过电磁场控制电子束的运动，从而实现放大、开关等功能。
它的工作原理是在真空中产生一个磁场，使得电子束的轨迹受到磁力线的限制，从而形成一个被称为“聚焦”的电子束。
聚焦电子束可以进一步通过调节磁场中的电压和电流，实现电子束的放大和偏转，从而实现各种电子器件的功能。
磁控管在电子技术中应用广泛，如在显示器、雷达、暗管等领域中都有重要的作用。
在显示器中，磁控管被用来控制电子束的位置和强度，从而形成图像。
在雷达中，磁控管被用来控制雷达波的方向和频率，从而实现对目标的探测和跟踪。
在暗管中，磁控管被用来控制电子束的运动和强度，从而实现信号的放大和放大。
总的来说，磁控管作为一种基础电子器件，具有很重要的作用和应用价值。
随着科技的不断发展，磁控管技术也在不断改进和完善，为各种电子设备的发展提供了强大的技术支持。
- 1 -。
雷达磁控管阻抗
雷达磁控管阻抗雷达磁控管是一种常用于雷达系统中的电子器件，其阻抗特性对于雷达系统的正常运行起着至关重要的作用。
本文将介绍雷达磁控管的阻抗特性及其对雷达系统的影响。
一、雷达磁控管的基本原理雷达磁控管是一种利用磁场来控制电子束流的器件。
它由阴极、阳极和磁聚束系统组成。
阴极发射的电子束经过磁场的聚束作用，形成一个窄束束流，并在阳极上产生信号。
磁场的强度和分布对束流的聚束效果有着重要的影响。
二、雷达磁控管的阻抗特性雷达磁控管的阻抗特性是指其在工作状态下对电流和电压的响应关系。
阻抗可以分为实部和虚部，分别代表雷达磁控管对电流和电压的阻碍和储存作用。
1. 实部阻抗实部阻抗主要反映了雷达磁控管对电流的阻碍作用。
它与雷达磁控管内部的电流传输有关。
实部阻抗的大小与雷达磁控管的电流传输能力密切相关。
如果实部阻抗较小，表示雷达磁控管内部的电流传输能力较强，能够更好地支持雷达系统的工作。
反之，如果实部阻抗较大，表示雷达磁控管内部的电流传输能力较弱，可能会导致雷达系统工作不稳定或者性能下降。
2. 虚部阻抗虚部阻抗主要反映了雷达磁控管对电压的储存作用。
它与雷达磁控管内部的电压传输有关。
虚部阻抗的大小与雷达磁控管的电压传输能力密切相关。
如果虚部阻抗较小，表示雷达磁控管内部的电压传输能力较强，能够更好地储存电压信号。
反之，如果虚部阻抗较大，表示雷达磁控管内部的电压传输能力较弱，可能会导致雷达系统的信号失真或者抑制。
三、雷达磁控管阻抗对雷达系统的影响雷达磁控管的阻抗特性对雷达系统的正常运行起着重要的影响。
以下是几个方面的影响：1. 效率雷达磁控管的阻抗特性直接关系到雷达系统的效率。
如果雷达磁控管的阻抗匹配良好，能够提高能量的传输效率，减少能量的损耗。
反之，如果阻抗不匹配，会导致能量的损耗增加，降低雷达系统的效率。
2. 稳定性雷达磁控管的阻抗特性对雷达系统的稳定性有着重要的影响。
如果雷达磁控管的阻抗变化较小，能够保证雷达系统的稳定性。
X波段大功率磁控管优化设计的开题报告
X波段大功率磁控管优化设计的开题报告1. 题目X波段大功率磁控管优化设计2. 研究背景和意义磁控管是一种可以将低功率信号变为高功率信号的器件。
在无线通讯和卫星通信领域，大功率磁控管广泛应用于发射机和放大器中，为信号的较长距离传输提供了必要的能量保障。
X波段作为电磁波的一种，具有不同于其他频段的优势，可以被广泛应用于空间通讯、雷达系统、天线等领域。
而X波段大功率磁控管的优化设计，对于提高通讯能力、提高可靠性和降低成本都有着重要的意义。
3. 研究内容和方法本文主要研究X波段大功率磁控管的优化设计，包括以下几方面：1）大功率磁控管模型建立：在Matlab软件中搭建大功率磁控管模型，包括电子轨道模型、电场模型和磁场模型，提高模型的准确性和可靠性，为后续仿真分析提供基础。
2）参数优化设计：通过有限元仿真分析等方法，优化磁控管的关键参数，包括磁场强度、电子束流密度、阳极材料的选择等，使得磁控管性能达到最佳状态。
3）磁控管封装设计：设计合适的封装形式，保证磁控管的稳定性和可靠性，在达到指定功率时不出现故障，同时尽可能减小体积和重量。
4. 预期成果和意义通过对X波段大功率磁控管的优化设计，预期可以达到以下成果：1）设计出性能较优的X波段大功率磁控管，使得其具有更高的传输功率和可靠性，提高通讯和卫星传输等方面的技术水平。
2）提出一种较为完整的X波段大功率磁控管优化设计方法，为类似设备的设计研发提供参考和借鉴。
3）推动我国通讯和卫星通信等领域的技术发展，提高我国相关领域的国际竞争力。
5. 研究进度安排第一年：1）调研和文献研究，对X波段大功率磁控管的相关技术和研究现状进行深入了解。
2）磁控管模型建立和仿真分析，建立准确的磁控管模型，并进行仿真分析，确定优化方向和方法。
第二年：1）关键参数优化设计，通过有限元仿真分析等方法，对磁控管的关键参数进行优化，提高磁控管的性能。
2）封装形式设计，根据优化后的磁控管，设计合适的封装形式，提高磁控管的稳定性和可靠性。
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VACUUMELECTRONICS
-21届电子学会年会优秀+ (论文-
—种X 波段气象雷达用磁控管的研究与分析
曹永升1!,柴彦科1!，穆建中1!,马正军1!,冯立鹏1!,李 涛1
!•甘肃虹光电子有限责任公司，甘肃平凉744000；
2.甘肃省微波电子技术创新中心，甘肃平凉744000#
摘要：本文针对一种X 波段气象雷达用磁控管的特点，通过计算机模拟仿真、冷测验证、热测测试,对谐振系统结构设计、内
要杂模 、能 出器结构进行优化分析，在保证整管正常工作的前 ，提高了产品的稳定性，电 优于设计要求&
关键词：同轴腔；谐振系统；杂模抑制；能量输出器
中图分类号:TN914 文献标志码:A 文章编号：1002-8935(2019)03-0026-03
doi ：10. 16540/j. cnki. cn11-2485/tn. 2019. 03. 06
Research and Analysis of a Magnetron for X-Band Meteorological Radars
CAO Yon g -shen g "2"CHAIYan-ke "2"MUJian-zhon g ""2"
MA Zhengjun 1"2 , FENG Lipeng 12, LI Tao 1
(1. GansU Hong g ang Eledroniss Co . , Ltd . , Pingliang 744000 , China ;
2. GansU Microzvave Electronic Technology Innovation Center , Pingliang 744000 , China #
Abstract : Aiming at the magnetron for X-band meteorological radars , computer simulation , cold test
verification and thermal test are used to optimize the structural design of resonant system , the main mode
suppressionofinternalandexternalcavities andthestructureofenergyoutputdevice.Undernormalop- eration thestabilityofthemagnetronisimproved andtheelectricalparametersobtainedaresuperiorto thedesignrequirements.
Keywords :Coaxialcavity Resonantsystem Modulussuppression Energyoutputdevice
随着现代生产生活的不断发展,气象雷达对天
气变化 的准确性,很大 上 着人们的日 常生活以及 业生产,而磁控管作为气象雷达功
源,要 作稳定、抗干扰能力强&本文 对一
种X 波段50 kW 气象雷达用
管的 特性进
行了分析和研究,在保证设计 的 上进行了优化，进一步
管的工作性能&
1谐振
该 管 内腔与外腔构成同轴结构，
内 用。
由于同轴磁控管中不存在隔模
带,不但排除了由于隔模带造成 的损耗,而且改善了互作用空间高频场分布的 性*1+。
谐振腔色
散方程可表示为閃:
或
+0
C k
2C (1 —cos
(1)
(2)
其中 20 = 2# J LC ,
n = 0,1,2 ,…,N —1 ,为振荡模式的序号&
根据以上 ，采用CST 进行本征模式分
析,如图1所示［3］。
根据 管的工作过程可知，随 着
的增加,阳极叶片
电压减小,反
之，有可能使电子群聚变坏，从而降 场与电子
基金项目：科技计划项目：重点研发类(17YF1GL042)；小巨人”企业培育计划(18CX4JL021)
Q 20/
19-03
VACUUMELECTRONICS
流互作用效率，导致电子效率降低；另一方面，谐振目致统模，使v模与其相邻模式的分割降，整管在工作易激励杂模振荡，影响管子的性。
综合以上因素，内腔设计为24腔&
CST对该频段内的工作模式进行分析，发现能够在九附能够建立v模，说明该管内腔的设计&为了能够增大的储能，同时在不它工作条件的情况下，将内径比选择
，并论计算，最终选择0.4。
图1内腔的模式分析
2分
同管内腔能量通过耦合隙缝相互耦合，产生的微波由波出端馈出。
在正常工作时，同管内腔工作于V模，外腔工作于TE011模&要模种：一种是隙缝模,是在内耦合隙缝处产生的寄I ；另一种模TE121模，在内在&对以上杂模，通过选电性能和结构尺寸适合的衰减瓷行。
衰减瓷的衰减效果主要取决安放位置及在工作的复介电常数&隙缝模的减环安放在内腔顶端内侧；在外开槽，安放大衰减环，通过1/4入阻抗变，结构，TE121模&
复介电常数，如式(3)所示：
-=S——=-0w r(1—jtan')(3)
根据CST的PIC模拟结果，为了使磁控管能有效地工作在v模，选择tan'>0.01的材料作为衰减瓷材料&同时，经过冷测的验证(图2所示)，主模与杂模的Q值差距，并且随着tn'变化对v 模Q值不大&
3器的优化
3.1阻抗变换器的优化设计
为了更好地将能量输出到外部负载，在设计过程中对阻抗器、输出行了分析真&阻抗变换器的设计以标准波导BJ-100为依据，采用H-型阻抗器(图3)，对相关尺寸进行了，将H-型阻抗器的隙缝距离d分三种情况进行加工，如表1所示。
通过冷测验证，最终选取d2作为阻抗器的隙缝尺寸&
3.2圆波导窗的优化
输出要技术指标要求宽频带、插入损耗小、大、工艺性能好，故而选取95%AI2O3陶瓷⑷。
为了验证其传输特性，对窗子的S驻波比(VSWR)进行了模真&
据圆波效阻抗计可知：
式中,-为介质的相对介电常数；为工作波长；0为圆波传输TE】1模的截止波长&
输出窗应与高阻抗的矩形波导相匹配，满足高功率容量要求。
通过CST对S参数(如图4)和VSWR(如图5)进行分析研究和冷测验证，在频率工作点处驻波满足设计要求，结果2所示*5+& 14000
12000
_1235812359
10000
■兀模
8000
tand—
6000
4000.3542
2000•■.1108
0.001.LOT，
图2tan'对Q值的影响
图3H-阻抗变换器平面图
表1阻抗变换器隙缝尺寸取值
尺寸d数值/mm
11 4.2
d2 4.4
d3 4.6
2049-03
U
VACUUMELECTRONICS
图4圆波导窗S 参数模拟结果
图5 VSWR 模拟结果
表2圆波导窗VSWR 结果对照表
设计值
冷值
计值
<3.$
3.0
2.79
4总结
对该磁控管设计过程中重点环节进行研究
和分析，在对具
题验证的 上，优化 统
能 出器的结构，提高了整管的工作性能&通试老炼，整管性能优于设计要求，如表3
所示&
表3热测实测结果
名称
设计指结果
中心频率/MHz 九±15
f #±1#
脉冲输出功率/kW
"50
75
阳极脉冲电压/kV $1312
阳极脉冲电流/A $22
17
灯丝预热电压/V 8 ± 0. 58
灯丝预热电流/A
2±#.2 1.8工作比#.1%
#.1%
主副瓣比/dB
"8
13.2
同时在工作频带内，频谱(如图6)的主副瓣比
清楚，未发生跳模、打火等现象，进行满 条件下 扫 试，该同 管能够
作&
图6热测测试谱图
参 考 文 献
*+秦向荣，杨金生• 5800 MHz 连续波磁控管隔模带的研
究与分析*+•真空电子技术，2012,(3):23 — 26.
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收稿日期(019 — 01 — 17
作者简介:
曹永升(1988 —)，男，硕士研
究生，主要从事微波 器件、
X 射线管的
与设计;E-mail ：
caoyongsheng 1988 @ 163. com ， Tel ：0933 —5983746。
2019-03。