白文中較片面地探討了多級降壓收集極的物理模子。經(jīng)過綜合3個作業(yè)效率點(diǎn)高頻輸入端的電子注特點(diǎn)來設(shè)計(jì)多級降壓收集極:借助電子注層流性參量,對帶有再聚焦磁場的散群聚區(qū)繼續(xù)優(yōu)化,失去磁場參量的初始值;使用電子軌跡等效電位圖,確定各電極的初步電位,經(jīng)過收集極區(qū)構(gòu)造和電極電位的優(yōu)化失去較高的收集極效率;經(jīng)過收集極的片面優(yōu)化使收集極效率失去了進(jìn)一步的普及;在思忖二次電子發(fā)射狀況下,對收集極構(gòu)造和電極電位繼續(xù)優(yōu)化,在保障收集極效率的狀況下使二次電子回暖率為零。模仿后果表明:借助電子注層流參量設(shè)計(jì)出帶有再聚焦磁場的散群聚區(qū)使電子軌跡層流性失去較大改善;正當(dāng)?shù)臉?gòu)造和電極電位能失去較高的收集極效率;二次電子發(fā)射對收集極效率莫須有較大,正當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)外凸扇形電極的傾斜角能防止二次電子回暖。此設(shè)計(jì)使用于一嚙合腔行波管收集極的模仿劃算,達(dá)成了良好的動機(jī)。

　　行波管是一種寬頻帶、率、大功率的微波功率放大器件,寬泛利用于雷達(dá)、通信、電視、播送、電子抗衡等各族電子設(shè)施中。多級降壓收集極（MDC）附加到行波管中,從互作用后的電子中回收可觀的能量,從而普及行波管的效率,改善散熱條件,加重分量,普及了整管的穩(wěn)固性和牢靠性。收集極效率和二次電子回暖是收集極設(shè)計(jì)的不足道指標(biāo)。

　　采納電腦模仿劃算,能夠快捷地繼續(xù)多級降壓收集極設(shè)計(jì),縮短設(shè)計(jì)周期,利潤,升高虧耗和糜費(fèi),普及設(shè)計(jì)水祥和設(shè)計(jì)威力。多級降壓收集極模仿設(shè)計(jì)變成以后行波管設(shè)計(jì)打造內(nèi)中中不行或缺的不足道環(huán)節(jié)。海內(nèi)外有不少鴻儒借助模仿設(shè)計(jì)硬件對收集極模仿設(shè)計(jì)繼續(xù)了鉆研。

　　嚙合腔行波管于電鉆線行波管輸入功率大,但其頻寬較窄,電子效率較低,故嚙合腔行波管更有多余采納降壓收集極回收廢電子能量,普及整管效率。白文重要是對準(zhǔn)行波管內(nèi)收集極模仿設(shè)計(jì)繼續(xù)的,經(jīng)過對高頻輸入端高中低作業(yè)效率點(diǎn)電子注特點(diǎn)綜合,在大體確定再聚焦磁場、電極數(shù)及其電位和構(gòu)造的根底上思忖二次電子發(fā)射的收集極繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。使用此設(shè)計(jì)對一嚙合腔行波管收集極繼續(xù)模仿設(shè)計(jì),獲得了良好的動機(jī),同聲為理論收集極的設(shè)計(jì)提供了一些綜合步驟和根據(jù)。1、物理模子1.1、帶有再聚焦磁場（PPM）的散群聚區(qū)

　　多級降壓收集極通常被分為散群聚區(qū)和降壓收集極區(qū)兩全體別離繼續(xù)綜合,所謂散群聚區(qū)是指從高頻輸入腔入口到收集極出口這一漂移段。在散群聚區(qū)曾經(jīng)根本上沒有高頻磁場的作用,磁場的聚焦作用也在削弱,但互作用后的電子的空間群聚仍然存在,電子注的混亂度較大,除此之外,快電子超過慢電子,產(chǎn)生軌跡穿插,故廢電子注能量及觀點(diǎn)規(guī)模較大。為無效收集廢電子,在散群聚區(qū)加上再聚焦磁場繼續(xù)改善。它有兩上面的目標(biāo):減小空間電荷力的作用;縮小電子注中橫向進(jìn)度重量,使之變成能夠被回收的縱向進(jìn)度重量。權(quán)衡再聚焦區(qū)的規(guī)范是其對廢電子注層流性的改善水平。電子注的特點(diǎn)可用均勻半徑、均勻觀點(diǎn)<&alpha;>及觀點(diǎn)偏差&sigma;<&alpha;>來示意,&sigma;<&alpha;>（均方根）是權(quán)衡電子注層流性的量。關(guān)于一個蘊(yùn)含N個微粒的電子注,該署量的抒發(fā)式為

　　其中,下標(biāo)i和f示意結(jié)束和終了狀態(tài)。1.2、多級降壓收集極的作業(yè)原理

　　在高頻零碎中,一上面電子束與高頻場互作用,電子會失去加速,另一上面,電子注與場的互作用又務(wù)求維持同步條件,電子的能量不行能在互作用區(qū)失去*的利用,總會有一全體電子能量以電能的內(nèi)容保容留來,因此電子利用率比擬低。多級降壓收集極是在收集極內(nèi)構(gòu)成適當(dāng)散布的靜磁場,通過互作用后的電子注進(jìn)入收集極,靜止于某個加速靜磁場中,zui初按進(jìn)度總結(jié)收集,電能比擬大的電子打到電位比擬低的電極名義,電能比擬小的電子打到電位比擬高的電極名義,如此,電子都以比擬低的進(jìn)度被收集。因?yàn)殡娮釉诩铀賵鲋徐o止,電子對電源做功而將能量交回給直流電源了。這就是采納多級降壓收集極普及行波管總效率的作業(yè)原理。多級降壓收集極設(shè)計(jì)的重要作業(yè)就是調(diào)度適當(dāng)?shù)碾姌O地位和電位對進(jìn)入降壓收集極區(qū)的電子注繼續(xù)回收。為了更好收集電子,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以次信條:

　?。?）電子盡可能被低電位電極收集,但防止所有電子抵達(dá)同一點(diǎn)；

　?。?）電子依照能量（重要是指電能）的相反總結(jié)收集,使相反能量的電子抵達(dá)相反的電極上；

　?。?）設(shè)計(jì)zui正當(dāng)?shù)碾姌O,盡可能使電子進(jìn)度的減量達(dá)成zui大（收集極效率zui高）；

　?。?）收集極設(shè)計(jì)不應(yīng)太簡單（即用zui容易、起碼的收集電極數(shù)達(dá)成的收集動機(jī)）；

3、下結(jié)論

　　帶有再聚焦磁場散群聚區(qū)對進(jìn)入收集極區(qū)的電子軌跡散布有著不足道的莫須有,從而莫須有收集極效率。散群聚區(qū)尺寸（長短和電子通道直徑）和再聚焦磁場參量（磁場峰值、磁場終點(diǎn)、磁場周期）是帶有再聚焦磁場散群聚區(qū)設(shè)計(jì)的要害,因而在理論設(shè)計(jì)中應(yīng)思忖這多少個成分的莫須有。借助電子注層流性參量,調(diào)節(jié)再聚焦磁場和散群聚區(qū)可失去層流性良好的電子注。

　　依據(jù)進(jìn)入MDC的電子注特點(diǎn),描畫出散群聚區(qū)電子軌跡的等效電位散布圖,從而確定了收集極級數(shù)和初步電極電位。那樣,減小了劃算仿真和理論設(shè)計(jì)的自覺性,從而不便了MDC的設(shè)計(jì)。借助模仿設(shè)計(jì)硬件,聯(lián)合收集區(qū)的初步構(gòu)造可優(yōu)化出收集極效率較高的電極電位和收集極構(gòu)造。

　　二次電子對降壓收集極的效率和電子回暖率有不足道莫須有,而收集極效率與電子回暖率又是考勤降壓收集極設(shè)計(jì)的不足道指標(biāo)。依據(jù)打在優(yōu)化后收集極電極上原電子的均勻能量戰(zhàn)爭均入射觀點(diǎn)以及選用的電極資料確定真二次電子發(fā)射系數(shù)和背射電子發(fā)射系數(shù),借助模仿設(shè)計(jì)硬件對收集極繼續(xù)精心的電子光學(xué)設(shè)計(jì),大大改善了二次電子發(fā)射對收集極效率和回暖率的莫須有,使模仿設(shè)計(jì)更瀕臨理論,尤其是采納外凸扇形電極調(diào)節(jié)二次電子回暖的新步驟,使電極構(gòu)造容易,調(diào)節(jié)不便。但也無須留神到真二次電子發(fā)射系數(shù)和背射電子發(fā)射系數(shù)除受上述成分莫須有外,同聲還受到電極名義狀態(tài)的莫須有,如毛糙度和骯臟度,故理論加工電極時(shí)應(yīng)普及電極名義的毛糙度和骯臟度。