一种空间行波管同轴TNC输出输能结构及其软件优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110767520A(43)申请公布日2020.02.07(21)申请号201910959829.7(22)申请日2019.10.10(71)申请人南京三乐集团有限公司地址210009江苏省南京市浦口经济开发区光明路5号(72)发明人成红霞张晓冉吕雪罗敏刘逸群肖逸男刘强(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人曹佩佩(51)Int.Cl.H01J23/36(2006.01)H01J23/42(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种空间行波管同轴TNC输出输能结构及其软件优化方法(57)摘要本发明公开了一种空间行波管同轴TNC输出输能结构及其软件优化方法，应用于200W的L波段空间行波管，包括：输出套筒，安装在输出套筒上的输能窗，输能内导体穿过输能窗，所述输出套筒的内腔包括位于输出套筒内腔上部的第一空腔和位于输出套筒内腔下部的第二空腔，其中，所述第一空腔中填充有第一输能介质，第二空腔内填充有第二输能介质，所述输能窗内设有筒形陶瓷封接；所述输出套筒的筒壁上对称设有通气孔，所述通气孔用于使内、外导体间的真空度与外界环境真空度相同。本发明空间行波管同轴TNC输出输能结构既能传输大功率微波、又能有效抑制微放电且具有低反射的高性能。CN110767520ACN110767520A权利要求书1/2页1.一种空间行波管同轴TNC输出输能结构，应用于200W的L波段空间行波管，包括：输出套筒，安装在输出套筒上的输能窗，输能内导体穿过输能窗，其特征在于，所述输出套筒的内腔包括位于输出套筒内腔上部的第一空腔和位于输出套筒内腔下部的第二空腔，其中，所述第一空腔中填充有第一输能介质，所述第一输能介质用于射频端口阻抗匹配；第二空腔内填充有第二输能介质，所述第二输能介质用于抑制大功率微放电，满足220W功率输出功率情况下微放电阀值＞8dB的要求；所述输能窗内设有筒形陶瓷封接；所述输出套筒的筒壁上对称设有通气孔，所述通气孔用于使内、外导体间的真空度与外界环境真空度相同。2.根据权利要求1所述的空间行波管同轴TNC输出输能结构，其特征在于，所述输能内导体表面设有用于减小二次电子发射系数、抑制材料表面二次电子发射并且减小高频损耗的金属镀层。3.根据权利要求1所述的空间行波管同轴TNC输出输能结构，其特征在于，所述金属镀层为镀金层。4.一种基于权利要求1~3中任一所述空间行波管同轴TNC输出输能结构的软件优化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、利用CST软件对整个TNC输出输能结构进行设计和优化、调整，使计算的电压驻波比更小，满足大功率传输要求及力学设计要求；具体是：S1.1、利用根据TNC输出输能结构设计图纸，确定TNC输出输能结构的基本尺寸、内外导体尺寸、输能窗陶瓷介电常数及相关尺寸，利用CST软件建立TNC输出输能结构的实体模型；S1.2、随后根据自带的四面体自适应网格对其进行网格划分，设置端口和边界条件，运用时域求解器进行S参量分析，得出TNC输出输能结构的驻波曲线，输出更为直观的图形结果；S1.3、根据驻波曲线的计算结果，设置变量，变更模型参数，重复上述计算步骤，直至得到最优参数条件组合；S2、利用微放电计算软件对步骤S1优化后的TNC输出输能结构进行微放电阀值计算，具体是：S2.1、设计优化步骤首先确认行波管额定输出功率、工作频点，根据TNC输出输能结构设计图纸，确定TNC输出输能结构的基本尺寸、内外导体尺寸、输能窗陶瓷介电常数及相关尺寸；S2.2、打开微放电计算软件，输入以上确认的尺寸，再设置选择相关计算参数，并开始模拟计算，输出直观计算结果；S2.3、根据计算结果，变更内外导体尺寸参数、介质常数，重复上述计算步骤，直至得到最优参数条件组合。5.根据权利要求4所述的空间行波管同轴TNC输出输能结构的软件优化方法，其特征在于，步骤S1.1中所述TNC输出输能结构的基本尺寸包括输能套筒的内外径尺寸、高度尺寸，内外导体的直径和长度；步骤S2.2所述的相关计算参数包括：表面是否涂覆材料、材料属性；步骤S2.3具体是：若计算结果不满足要求，调整内外导体直径尺寸、介电常数。2CN110767520A权利要求书2/2页6.根据权利要求4所述的所述空间行波管同轴TNC输出输能结构的软件优化方法，其特征在于，所述TNC输出输能结构的安装环境要求：相对湿度≤60%；洁净度在十万级洁净室。3CN110767520A说明书1/6页一种空间行波管同轴TNC输出输能结构及其软件优化方法技术领域[0001]本发明涉及一种新型抑制微波放电的大功率TNC输出输能结构及其软件优化化方法。背景技术[0002]空间行波管由于其抗辐射能力强、效率高等优点，是目前