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速调管是以聚焦的电子束为介质,在电子渡越的过程中,电子注完成从速度调制到密度调制,将直流能量转换成高频能量的一种装置。作为大功率微波电子系统的末级功率放大器件,广泛应用于各种民用和军用微波电子系统中。效率是影响其在微波系统中应用的重要因素,进一步提高速调管的效率,是未来速调管发展的一个主要方向。本文从速调管效率的定义出发,通过对参考文献的学习,理论分析研究各设计参数对效率的影响,讨论提高速调管效率的途径,得出以下结论[1,2]:1)末前几腔调谐到高于中心频率或者高于带宽的高端时,可使漂移管中的电子群聚程度提高,提高了电子注与高频电场之间的互作用效率。2)电子注导流系数在0.5微朴左右最高,但由于其他参数的要求,需折中选择导流系数的大小。3)在漂移管填充系数一定的情况下,归一化电子注半径eb在0.5到0.6范围的附近取值可以得到较高的效率。4)当漂移管半径一定时,漂移管填充系数越大,电子注与高频电场的互作用增强,互作用效率增高。5)为了获得较高效率,一般选择输出腔与末前腔间的渡越角25o~45oq,末前腔与末前二腔间的渡越角45o~50oq。6)输出腔间隙阻抗应在不造成电子反转的情况下,窄带管通常采用Rout1.2~1.5Z0估算,宽带管采用Ro ut10.5eb2M2Z0估算。简要介绍了一维速调管大信号计算软件的电子圆盘模型假设、电子圆盘的运动方程和效率的计算方法。通过对速调管效率的理论研究,结合实际工作中C波段速调管技术指标的要求,从电子枪、高频互作用段、电子注聚焦系统等几个方面进行综合考虑。在满足技术指标要求的前提下,通过对设计参数的优化,提高速调管的效率,设计研制了一支效率较高的C波段风冷大功率速调管,测试结果符合设计要求,能够得到较高的效率。通过对三种同系列C波段速调管的对比,从不同的设计参数对最终效率测试结果的影响进行分析。验证了对影响速调管效率的各个因素的理论分析,为以后工作的开展提供了参考。