磁控管散热技术研究及其性能改善方法
磁控管维修方法
磁控管维修方法
磁控管要是出问题了，可有点小麻烦呢，不过别担心，咱来看看咋修。
再来说说磁控管的散热。
磁控管工作的时候会发热，散热不好也会出毛病。
看看散热风扇转不转，如果不转，那可能是风扇坏了，或者是风扇的线路出问题了。
这就像人热了没风扇吹，肯定难受得很。
要是风扇的问题，能修就修，修不好就得换个新的小风扇啦。
还有散热片，要是被灰尘堵住了，就像人的毛孔被堵住一样，热量散不出去。
这时候拿个小刷子把灰尘轻轻刷掉就好啦。
磁控管内部也可能出问题哦。
要是它有打火的现象，这可有点吓人。
这可能是磁控管里面的一些部件老化或者损坏了。
这种情况就比较复杂啦，自己要是不太懂，可别乱拆。
最好找个专业的师傅来看看。
不过要是你胆子大，想自己先瞅瞅，那拆的时候一定要小心，记住每个零件的位置，就像拆拼图一样，拆的时候要想着怎么再拼回去呢。
还有一种情况，磁控管输出功率变小了。
这时候可能是磁控管里面的阴极老化了。
这就像人老了没力气一样。
这种情况换个磁控管可能是比较好的解决办法。
不过磁控管也不便宜呢，所以在确定是这个问题之前，还是要多检查检查其他地方。
总之呢，磁控管维修要细心，从电源到散热，再到内部的各种情况，都要好好检查。
如果自己没把握，找个靠谱的维修师傅是最保险的啦。
希望你的磁控管能快快好起来哦。
船舶雷达磁控管寿命
船舶雷达磁控管寿命一、引言随着海洋运输业的不断发展，船舶雷达在保障航行安全方面发挥着越来越重要的作用。
磁控管作为船舶雷达的发射源，其性能的好坏直接关系到雷达的探测距离和精度。
然而，由于工作环境的恶劣和使用条件的限制，磁控管在使用过程中不可避免地会出现老化、磨损和失效等问题，从而影响到雷达系统的正常运行。
因此，研究船舶雷达磁控管的寿命问题，对于提高雷达系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
二、船舶雷达磁控管的工作原理及寿命影响因素（一）工作原理船舶雷达磁控管是一种利用电子在磁场中的运动来产生微波的电子管。
工作时，磁控管内的阴极发射出电子，这些电子在阳极和阴极之间的高压电场作用下加速飞向阳极。
同时，磁控管内的磁场对电子的运动轨迹进行偏转，使电子在阳极腔内形成旋转运动。
当电子撞击阳极腔内的谐振腔壁时，会激发出高频电磁波，即微波。
这些微波通过天线辐射出去，形成雷达的探测波束。
（二）寿命影响因素船舶雷达磁控管的寿命受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.工作电压和电流：过高的工作电压和电流会导致磁控管内部的电场和磁场强度增加，加速电子的运动速度和撞击力度，从而造成阳极腔壁的磨损和电子发射材料的消耗，缩短磁控管的寿命。
2.工作温度：船舶雷达磁控管在工作过程中会产生大量的热量，如果散热不良或工作环境温度过高，会导致磁控管内部温度升高，进而影响其电气性能和机械性能，缩短使用寿命。
3.振动和冲击：船舶在航行过程中会受到各种振动和冲击的影响，这些外力作用可能导致磁控管内部结构的松动和损坏，从而影响其工作稳定性和寿命。
4.使用环境：船舶雷达磁控管长期处于高盐度、高湿度的海洋环境中，容易受到腐蚀和氧化的影响，导致管壳漏气、电极烧蚀等问题，缩短使用寿命。
三、船舶雷达磁控管寿命优化策略针对上述影响因素，本文提出以下优化策略以延长船舶雷达磁控管的寿命：（一）合理设计工作电压和电流在设计船舶雷达系统时，应根据磁控管的性能参数和工作要求，合理确定工作电压和电流的范围。
磁控管热分析
磁控管热分析作者：电子科技大学姚列明杨中海摘要：磁控管是一种效率最高的大功率微波源，其特点是输出的功率大，效率高，体积小，重量轻，成本低，因而它不仅在军事领域得到了广泛的应用，在民用领域也得到了很好的应用。
随着雷达、航天航空、电子对抗、微波加热等技术的发展，需要磁控管有更好工作稳定性、频率稳定性和更长的工作寿命。
磁控管在工作中产生的高温会导致频率漂移、阳极过热而损坏等问题，因此对磁控管的热分析有助于提高磁控管的可靠性，为磁控管的优化设计提供很好的参考依据。
本文分别利用ＡＮＳＹＳ的高频电磁场模块、热分析模块、结构分析模块和流体分析模块计算了磁控管的频率热漂移，并对阳极表面的散热进行了分析，计算结果与实验结果一致。
关键词：磁控管热分析频率热漂移可靠性1 前言随着雷达、航天航空、电子对抗、微波加热等技术的发展，磁控管的应用越来越广泛。
从输出功率、效率和可靠性的观点考虑，在今后的相当长的一段时期内，磁控管仍将在大功率和高频率应用中继续充当主要角色[1]。
磁控管工作时，磁控管振荡频率受环境温度、冷却条件的改变及调谐机构及调制器的过热状态等的影响而发生的变化。
定量分析磁控管的传热特性，预测高温对工作频率的影响，对调整结构，优化设计，提高磁控管的稳定性和可靠性有很大帮助。
目前的主要分析手段为计算机模拟。
通过计算机模拟，不断改进理论预测，使得磁控管的理论更加完善，并用模拟结果直接指导设计过程，使之在磁控管设计阶段就能进行精确计算及性能预测，提供实现更优化或最优化设计方案的手段[2]。
本文利用ANSYS软件分析计算了磁控管的温度分布，定性地比较了常温和高温下其谐振腔振荡频率的变化，为了解磁控管的腔体变形情况提供了有效的参考依据，从而获得更合理的腔体的形状和尺寸。
计算机模拟为磁控管设计提供了快捷、高效、可靠的方法。
2 磁控管谐振腔在“冷状态”时的工作频率计算2.1 经验公式计算谐振系统的振荡频率由谐振系统的尺寸决定。
一种应用在磁控管上的新型散热片[实用新型专利]
![一种应用在磁控管上的新型散热片[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5cdfa7deee06eff9aff80707.png)
专利名称：一种应用在磁控管上的新型散热片专利类型：实用新型专利
发明人：欧才杰,张明福,王昌胜
申请号：CN201922084176.0
申请日：20191128
公开号：CN210575819U
公开日：
20200519
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种应用在磁控管上的新型散热片，包括基板，所述基板中部具有用于装配磁控管正极外壳的正极孔，所述基板的左右两侧分别剪切并弯折加工出多个散热叶片，所述正极孔的周侧于所述基板的壁面上设有多个第一散热孔，多个所述第一散热孔以所述正极孔为圆心呈环形阵列，所述第一散热孔呈圆形，且相邻两个所述第一散热孔之间的距离相同，所述正极孔的两侧上还均设有散热区，所述散热区内设有多个第二散热孔，所述第二散热孔呈圆弧状，且多个所述第二散热孔的开口面积在所述正极孔的边缘到基板的边缘的方向上逐渐变小，通过这样的方式，散热效果极佳，有利于散热效率的提高，同时用户体验感极佳。
申请人：广东顺德恒骏朗电子有限公司
地址：528000 广东省佛山市顺德区北滘镇黄涌工业区南一西路6号
国籍：CN
代理机构：佛山市科策知识产权代理事务所(普通合伙)
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基于CAE技术的大功率磁控管散热系统设计
基于CAE技术的大功率磁控管散热系统设计
吴添洪;刘志勇
【期刊名称】《真空电子技术》
【年(卷),期】2013(000)005
【摘要】运用流体分析软件对大功率磁控管模型进行风冷流场和温度模拟,完成了输出功率为1.5 kW和2 kW的大功率磁控管散热系统设计.分别对磁控管内部叶片结构、散热片数量、厚度、材质及应用风压等级等参数进行计算,得到磁控管温升对以上各参数变化的敏感程度,结果显示磁控管温度在考察功率范围内与耗散功率呈线性关系,而散热系统设计参数的提高受到各种因素的限制.因此,在允许空载的情况下,对于输出功率超过2 kW的大功率磁控管,风冷方式已经难以满足磁控管的冷却需求.
【总页数】4页(P99-102)
【作者】吴添洪;刘志勇
【作者单位】广东威特真空电子制造有限公司,广东佛山528311;广东威特真空电子制造有限公司,广东佛山528311
【正文语种】中文
【中图分类】TN123
【相关文献】
1.大功率LED器件散热技术与散热材料研究进展 [J], 陈海路;胡书春;王男;林志坚;夏根培;刘闻凤;任凯旋;冀磊;单春丰
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3.基于经济效益的大功率LED散热封装技术研究 [J], 邓卓梅;朱协彬
4.基于平板微热管阵列的大功率LED散热技术 [J], 王薇;樊洪明
5.基于CAD/CAE技术的某商用车散热器的结构设计与分析 [J], 向巍;王昕;王强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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磁控管散热技术研究及其性能改善方法
摘要：计算机辅助工程（ＣＡＥ）技术在磁控管的研发过程中有举足轻重的作用。
事实上在上个世纪七八十年代，国外的磁控管研究人员便开始在电磁场计算
领域应用ＣＡＥ技术。
近年ＣＡＥ软件在流体分析和ＰＩＣ模拟方面更是有了较
大的改进，计算精度更高，用户界面更加友好。
磁控管虽然零部件不多，但其工
作原理复杂，要深入研究其工作机理，要借助计算机就结构力学、流场热分析、
电磁尝磁尝粒子等多个领域进行计算分析---涉及ＣＡＥ技术的大部分分支。
关键词：散热；磁控管；icepak
引言
随着大功率磁控管的广泛应用，人们对大功率磁控管散热性能也越来越重视，磁控管散热性能的好坏直接影响磁控管的寿命以及工作稳定性。
本文针对风冷磁
控管的工作特点，对威特公司现有磁控管技术进行优化，先从理论分析优化的方向，然后通过icepak进行模拟，得到可行的方案，制作样品进行实际的散热性能
测试。
最后我们发现，增加磁控管散热系统的散热表面积以及提升散热系统运行
的雷诺数可以明显改善散热性能。
1概述
1.1大功率磁控管
本文所涉及的大功率磁控管是面向商用微波炉和工业应用而开发的输出功率
在１．５～２．０ｋＷ的连续波磁控管，频率为２４５０ＭＨｚ，其架构与普通
家用微波炉磁控管相似。
由于互作用空间功率容量提高的需要，管芯部分的尺寸
相应增大，同时管外件围绕散热和磁路设计也相对普通家用微波炉磁控管大。
1.2大功率磁控管散热系统设计原则
基于磁控管最坏的工况－－空载考虑其散热系统。
对于功率越大的磁控管，
其要求的阳极温度更低，因为其管内温升比小功率管高。
参考小功率磁控管温升
要求，结合叶片热传导能力分析，２ｋＷ磁控管的阳极温升以２８０℃甚至更低
为设计目标。
设计需综合考虑可制造性、性能、成本。
1.3仿真模型
对管内热分析中本着留有余量的目的，将耗散加于叶片端面。
耗散功率是指
整管的耗散功率。
管外件仿真模型中包含阳极筒、热源、散热片、磁铁，支架对
传导影响不大，对气流影响重大，以薄壁代替。
磁铁对气流的影响也不能忽略，
设为低热导率材料以模拟实际中磁铁的弱导热特性。
阳极筒内部结构对管外件温
度和流场仿真没有影响，可以简化成阳极筒，壁厚是严格参数不作调整。
基于风
扇的实际工作曲线，模型采用风压变量，而没有采用部分研究者的风速变量---这
样更能反映风速在散热片结构变化下的变化。
计算的流场温度情况，计算收敛情
况理想，用４核至强工作站上并行运算完成一个状态点的计算约需要１０ｍｉｎ---本文进行计算的状态点超过１００个，分开计算用时将超过１０００ｍｉｎ。
如以接近条件的前一个状态的仿真结果作为后一个状态的初始条件，可以加速收敛，仿真时间缩短１０％至５０％，具体缩短程度视两状态差异情况而定。
2磁控管散热机理
目前磁控管散热方式主要有风冷与水冷或油冷，有些情况也用到蒸发冷却技术。
本文主要对磁控管常规强迫风冷技术的研究，其他的冷却方式不作深入探讨。
在热体散热过程中，几乎所有的热量都是先经过热传导，然后再通过对流或者是
辐射或者两者结合的方式散出去。
根据热传导的基本方程式，也就是傅立叶定理
可知，热传导热量与温度梯度以及传导面积成正比。
3磁控管散热技术优化设计
3.2.1磁控管散热片优化设计-增强湍流
在风道上下两端并没有散热片延伸分布，所以两侧并没有形成有效的风道区，我们将风道优化后，得到新风道设计,优化后的磁控管散热风道区域明显增加，这
是通过冲压互不相同的散热片来实现的，在生产过程中很容易实现，而且成本不
会增加。
简化后的模型左右两侧对称，各有5个由上下铝散热片包围的风道，最
上端与最下端的部分只有单侧与散热片接触，散失的热量有限，在这里不作计算
处理。
3.2.2磁控管散热片优化设计-增加散热面积
一般情况下，散热片的面积越大，其散热效果越好，所以在实际设计中，我
们尝试通过增加散热面积来提升散热性能。
由于目前磁控管结构的特殊性，磁控
管散热片的面积不会增加很多，由于散热片本身有一定的厚度，而且风道d太小
会导致风阻增加，甚至不出风，所以不能通过简单的延长散热片的长度来提升磁
控管的散热性能。
另外，目前散热片厚度较薄，由傅立叶传导公式（1）可知，
材料越长，其末端的散热效率也明显降低，当末端温度与环境温度相接近时，则
该末端区域热传导基本停滞。
一体化散热结构，增加散热面积的同时，考虑到增
加热传导性能，增加热量传输通道的横截面积会提升散热性能.2M343磁控管模拟正常工作时温度为364℃，保持与左图中同等散热条件（风扇风速，风道外围尺寸，热源功率），新设计的一体化散热器使磁控管中心温度由364℃降低至248℃，散热性能得到极大提升。
散热器散热面积的增大，使得总耗散功率增加，那么在同一平台条件下，如果磁控管功率不增加，那么当前的工作温升便降低，
从而大大延长磁控管的工作寿命，提升了工作稳定性。
4磁控管散热实验
4.1磁控管样品2M518制作
由于优化后的散热片形状各不相同，厚度也比较薄，综合考虑后，在现有散
热片基础上，通过调整冲压模具，后续手工折弯制得6片不同的散热片，手动装
配后，得到新方案的样管如下图9所示。
经过阳极温升测试后，实际磁控管工作
时的中心温度为283℃，与模拟的温升有一定的差距，这主要是由装配时散热片
与阳极之间的间隙以及散热片本身加工时的变形等因素造成的。
正常2M518样品实测的中心温度在330℃-360℃之间，说明本次优化实验的确是极大限度降低了
磁控管温升。
4.2磁控管样品2M343制作
优化后的散热器结构较为复杂，不能通过简单冲压获得。
综合各种加工手段
以及成本考虑，最后采用冷锻加工的方式获得原始初胚，然后通过冲边，铣，钻
等加工方式得到散热器成品。
将两只相同的散热器相对组装，铆接到磁控管阳极
筒表面，最终完成磁控管样品的组装,经过阳极温升测试后，实际磁控管工作时的
温升为221℃，比模拟的温升还要低，这是因为大功率磁控管在实际工作中，功
率是动态变化的，通常会不断地下降，而模拟的数值却是恒定不变的。
这一点在
正常的磁控管上也得到验证，正常磁控管模拟中心温度是364℃，而实际温升在320℃-350℃这个区间内。
可以得出，本次优化实验极大降低了磁控管温升。
结语
本文通过提高磁控管散热体系运行时的雷诺数以及增加散热表面积两个方面
来提升磁控管工作时的散热性能。
在本文第一种优化设计中，雷诺数较高的风道
设计更利于散热，此优化设计使得散热风道两侧的低温区域进一步得到应用，降
低了散热介质的温度，有利于散热。
本文的第二种优化设计增加了散热器的散热
表面积，同时底板厚度增加也使得热传导性能不致于降低，保证了热量的传输通
道畅通，有利于散热。
参考文献
[1]田荣．中国ＣＡＥ软件发展的新契机［Ｊ］．计算机辅助工程，２０１１，（１）．
[2]张芸，秦俊荣，程自力．我国ＣＡＥ产业发展综述［Ｊ］．中国科技信息，２０１０，１５．
[3]吴添洪,刘志勇.基于CAE技术的大功率磁控管散热系统设计[J].真空电子技术,2013（5），99-102.
[4]电子管设计手册编辑委员会．磁控管设计手册［Ｍ］．北京：国防工业出
版社，１９７９．
[5]电子管设计手册编辑委员会,磁控管设计手册[M].北京：国防工业出版
社,1979.
[6]刘东,刘明侯,徐侃.低雷诺数下小槽道散热器性能实验研究[C].传热传质学,
会议论文,1596-1603.。