авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Разработка магнетрона миллиметрового диапазона с улучшенными эксплуатационными характеристиками

-- [ Страница 3 ] --

Из графика видно, что первые 300 часов происходит снижение мощности на 250 Вт, далее мощность снижается незначительно, а на последней сотне часов практически не изменяется. Таким образом, можно прогнозировать, что порог в 4 кВт не будет преодолен и при дальнейших испытаниях.

В одной из конструкций магнетрона реализована задача увеличения импульсной мощности до 8-10,5 кВт без значительного увеличения анодного напряжения. Такая мощность была получена при анодных токах 17-20 А и анодных напряжениях до 16 кВ (рис. 13).

Рис. 13. Рабочие характеристики разработанных образцов магнетронов

Таким образом, в результате проведенных исследований и экспериментов был создан опытный образец магнетрона 2-миллиметрового диапазона длин волн с улучшенными характеристиками по сравнению с аналогами, а именно: подводимая мощность при одинаковой выходной мощности снижена со 175 до 140 Вт, КПД увеличен с 2,2 до 3,5%, долговечность увеличена с 500 до 2000 часов, масса снижена на 20%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В диссертационной работе в результате выполненных численных расчетов и экспериментальных исследований решена актуальная научно-техническая задача по созданию образцов магнетронов миллиметрового диапазона с высокими характеристиками, удовлетворяющими требованиям дальнейшего увеличения надежности и долговечности, уменьшения массы, повышения эксплуатационной эффективности, в том числе экономической (снижение затрат на час эксплуатации).

На пути решения этой задачи были получены следующие основные результаты:

- разработана конструкция резонаторной системы магнетрона 2-миллиметрового диапазона с высокими электродинамическими, теплорассеивающими и термомеханическими характеристиками и проведена оптимизация геометрии элементов резонаторных систем с целью повышения КПД магнетрона (электронного и контурного);

- показано, что оптимально подобранные значения толщины (ширины) ламели tл, шага резонаторной системы L, собственной и внесенной добротности позволяют повысить КПД магнетронов 2-миллиметрового диапазона с 1,8-2,2 до 2,8-3,5%;

- показана необходимость совмещения или сближения резонансных частот компонент дублета рабочего вида колебаний многорезонаторного магнетрона, разнос которых определяется величиной реактивности, вносимой в выходной резонатор выводом энергии. Предложен метод сближения, сущность которого заключается в изменении геометрии резонаторов, определенных специальным образом, в результате чего достигается электродинамическая азимутальная симметрия анода, минимизирующая частотный разнос компонент дублета и ликвидирующая скачок фазы на выходном резонаторе;

- разработана электронно-оптическая система 2-миллиметрового магнетрона с основным холодным и боковым вспомогательным термокатодом, обеспечивающая более высокую надежность, чем у аналогов;

- впервые разработана и реализована интегрированная в конструкцию магнетрона система жидкостного охлаждения анодного и катодного узлов, в которой одна и та же жидкость используется для охлаждения, как заземленного анода, так и высокопотенциального катода (15 кВ); выбран и реализован режим охлаждения вторично-эмиссионного катода, обеспечивающий его эрозионную стойкость в течение 2000 часов;

- разработана технология изготовления резонаторных систем с погрешностью взаимного расположения конструктивных элементов (ламелей) порядка 2 мкм. Это позволило добиться повторяемости генерируемой магнетронами частоты от экземпляра к экземпляру менее 100 МГц (менее 0,1%);

- разработана методика проведения ускоренных испытаний на безотказность. Данная методика позволяет с удовлетворительной точностью прогнозировать наработку приборов и сократить время испытаний;

- проведены испытания магнетрона на долговечность в течение 1000 часов. Результаты свидетельствуют о правильности выбранных конструктивно-технологических решений, которые обеспечивают работоспособность и прогнозируемую долговечность не менее 2000 часов.

Решение перечисленных вопросов позволило создать сверхнадежные на сегодняшний день магнетроны миллиметрового диапазона с минимальной наработкой на отказ не менее 2000 ч при прогнозируемой долговечности 3000-5000 ч с КПД 2,5-3,5%, подводимой средней мощностью 140-175 кВт при выходной средней мощности 3-5 Вт. Разработанные магнетроны превосходят аналоги по долговечности более чем в 2 раза, по КПД – в 1,5-2 раза, удобству подключения, имеют меньшую массу. Проведено внедрение полученных результатов на предприятии ОАО «Тантал», что подтверждается актом внедрения.

Содержание диссертации изложено в следующих работах:

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Булдаков Е.И. Выбор оптимальных параметров резонаторной системы магнетронов поверхностной волны / Е.И. Булдаков, В.А. Адамович, В.П. Еремин // Гетеромагнитная микроэлектроника: сб. науч. трудов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2011. Вып. 11. C. 25-32.

2. Булдаков Е.И. Исследование и разработка мощных импульсных 2х мм магнетронов повышенной надежности / Е.И. Булдаков, А.А. Захаров, В.П. Еремин // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. №4 (60). С. 80-86.

В других изданиях

3. Булдаков Е.И. Исследование электродинамических характеристик миллиметрового магнетрона КВЧ диапазона / Е.И. Булдаков, П.В. Ерошенко, В.П. Еремин // Электроника и вакуумная техника: Приборы и устройства. Технология. Материалы: материалы науч.-техн. конф. Саратов: ОАО «НПП «Контакт», 2009. Вып. 3. С. 33-37.

4. Булдаков Е.И. Экспериментальное определение мощности обратной электронной бомбардировки катода мм-магнетрона / И.Ш. Бахтеев, Н.А. Коплевацкий, Е.И. Булдаков // Инновации и актуальные проблемы техники и технологий: материалы Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых: в 2 т. Саратов: СГТУ, 2009. Т. 1. С. 227-228.

5. Булдаков Е.И. Разработка системы жидкостного охлаждения для мощных импульсных приборов КВЧ диапазона длин волн в обеспечении радиоэлектронных систем нового поколения / Е.И. Булдаков, В.Б. Магомедов, Х.Д. Качаев // Всерос. молодежная выставка-конкурс прикладных исследований, изобретений и инноваций: сб. материалов: в 2 ч. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2009. Ч. 1. С. 7.

6. Булдаков Е.И. Методика расширения полосы синхронизации магнетрона миллиметрового диапазона / И.Ш.Бахтеев Х.Д. Качаев, Е.И. Булдаков // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы 9-й Междунар. науч.-техн. конф. Саратов: СГТУ, 2010. С. 331-335.

7. Булдаков Е.И. Некоторые аспекты создания надежных выводов энергии для мощных импульсных магнетронов КВЧ диапазона / Е.И. Булдаков // Инновации и актуальные проблемы техники и технологий: материалы Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых: в 2 т. Саратов: СГТУ, 2010. Т. 1. С. 297-300.

8. Булдаков Е.И. Некоторые особенности классических магнетронов поверхностной волны / Е.И. Булдаков, И.Ш. Бахтеев // Техническая электродинамика и электроника: сб. науч. трудов. Саратов: СГТУ, 2010. С. 22-26.

9. Булдаков Е.И. Мощный импульсный 2 мм магнетрон с долговечностью 2000 часов / А.В. Ляшенко, А.А. Солопов, Е.А. Федоренко, В.П. Еремин, А.В. Пастухова, Е.И. Булдаков // Материалы XVII координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижний Новгород: ФГУП «НПП «Салют», 2011. С. 19-21.

10. Булдаков Е.И. Магнетроны миллиметрового диапазона с воздушным охлаждением с долговечностью 2000 часов / А.В. Ляшенко, А.А. Солопов, Е.А. Федоренко, В.П. Еремин, Е.И. Булдаков // VII Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций: сб. материалов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2012. С. 44-46.

11. Булдаков Е.И. Мощный импульсный 8-мм магнетрон в безнакальном исполнении с мгновенной готовностью / А.В. Ляшенко, А.А. Солопов, Е.А. Федоренко, В.П. Еремин, А.В. Гагаринский, Е.И. Булдаков // VII Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций: сб. материалов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2012. С. 43-44.

Подписано в печать 22.05.2012 Формат 6084 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,25 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 16

ООО «Издательский Дом «Райт-Экспо»

410031, Саратов, Волжская ул., 28

Отпечатано в ООО «ИД «Райт-Экспо»

410031, Саратов, Волжская ул., 28, тел. (8452) 90-24-90



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.