Динамические процессы в источниках питания магнетронных генераторов малой мощности

• Автор: Земцов, Артем Иванович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ ПОСТРОЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ МАГНЕТРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
1.1. Варианты построения современных СВЧ-установок
1.2 Магнетрон как нагрузка источника электропитания
1.3 Схемы источников электропитания современных СВЧ электротехнологических установок
1.4 Постановка задач исследования
Выводы по главе
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНЕТРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
2.1 Методика и техника эксперимента
2.2 Экспериментальное исследование статических режимов
2.3 Экспериментальное исследование переходных процессовпри включении источника питания магнетронного генератора
2.4 Экспериментальное исследование цепи накала
магнетронного генератора
Выводы по главе
3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАГНЕТРОНА КАК ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ДЛЯ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
3.1 Схема замещения магнетрона
3.2 Теоретическое обоснование гипотезы о зависимости анодного сопротивления от температуры накала в электрической схеме замещения магнетрона
3.3 Моделирование магнетрона как элемента электротехнической системы в среде МАТЬАВ+ЬтиНпк
3.4 Модель анодной цепи магнетрона в среде МАТЕАВ+ЬтиПпк
3.5 Модель катодной цепи магнетрона в среде МАТЕАВ+ЫшиПпк
Выводы по главе
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ИСТОЧНИКАХ ПИТАНИЯ МАГНЕТРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4.1 Математическая модель трансформатора
4.2 Модель магнетронного генератора построенного по схеме
с однополупериодным удвоением напряжения
4.3 Модель магнетронного генератора построенного по схеме симметричного удвоения напряжения
4.4 Модель магнетронного генератора построенного по схеме мостового
выпрямителя
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложения

Введение
Технологические процессы, основанные на взаимодействии СВЧ-энергии с диэлектриками, имеют широкий спектр применений. Благодаря тому, что СВЧ-энергия преобразуется в тепло внутри вещества, достигается значительная экономия энергии и сокращается длительность технологических процессов.
В качестве источников СВЧ-энергии при построении электротехнологических установок широко применяются генераторы на магнетронах малой мощности (до 1000 Вт), которые серийно выпускаются рядом фирм и имеют низкую стоимость. Экономически целесообразным является применение магнетронных генераторов (МГ) малой мощности в электротехнологических установках с распределенным подводом СВЧ-энергии, например, установках конвейерного типа.
Однако, несмотря на широкое применение МГ малой мощности, в настоящее время известно ограниченное число работ, посвященных исследованию МГ как электротехнической системы. В основном, в работах рассматриваются статические режимы. Вместе с тем в условиях, когда основным способом регулирования выходной мощности МГ малой мощности является широтно-импульсная модуляция сетевого напряжения, при разработке мультигенераторных СВЧ-установок необходима информация о динамических режимах МГ. Для создания нового поколения МГ необходима модель, с помощью которой можно проводить исследования статических и динамических режимов в существующих и вновь создаваемых схемах источников питания.
Целью диссертационного исследования являются построение математической модели магнетрона как элемента электротехнической системы и исследование динамических процессов в источнике питания магнетронного генератора малой мощности, получение результатов физического и компьютерного моделирования и создание на их основе рекомендаций по совер-

Input А
-10,0 ms 5 ms/Div
Input В
Math АхВ
Рис.2.5. Осциллограммы: а - анодного напряжения; б - тока; в - мгновенной мощности на магнетроне М