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本论文对大功率微波器件的热性能及相关技术进行了一系列研究，并取得几项付诸实用的成果。主要包括：L波段大功率多注速调管新型脊波导输出组件的研制；空间行波管EPC的热可靠性分析方法研究；阴极组件热性能的优化设计以及对多注速调管漂移头冷却管路水压力的计算和研究。
阴极组件是速调管的关键部件，其热效率和热变形对速调管的性能和可靠性都有重要影响。本文结合实际工作中所解决的问题，研究了阴极组件结构对热性能的影响以及相关的优化方法，并通过实验进行了验证。
在新型L波段多注速调管的研制中，为了减小电磁聚焦系统的体积，从而降低因聚焦线包发热引起的功率损耗、减轻冷却系统的负担，需要减小输出波导的截面尺寸。为此，提出了在速调管输出组件中应用脊波导的方法。针对该型速调管的要求，设计了完整的脊波导输出组件进行验证。计算结果表明，这种采用了脊波导的速调管输出组件，能够在10％的带宽内达到1.2以下的驻波比，理论功率容量达到230MW。目前，这种新型速调管输出组件已经完成了制图和加工工作，在冷测中达到了很好的性能，正在等待进度参加新管的热测工作。
在速调管工作状态下，电子注在漂移管上截获产生的功率耗散较大，会引起漂移管温度升高。为了保障冷却效果，必须提供足够的冷却水压力，以便在克服所有压力损失后能够产生所需要的冷却水流量。本文通过对漂移管冷却水压力损失的计算，研究了漂移管冷却水路形状对压力损失的影响。
对一种国产化的空间行波管EPC，本文研究了用ANSYS软件对其进行热可靠性分析的方法，重点解决了软件分析中所遇到的建模问题。通过分析研究，得到如下两点推论：(1)铜箔分布的不均匀性对EPC电路板的传热有重要的引导作用，因此在建模时应尽量予以考虑；(2)内部到外部热阻小的发热元件可以当作简单方块来处理，这样就使电路板的建模大大简化。根据以上推论对该型星载EPC进行了ANSYS建模和计算，并把计算结果与常温下的测试数据进行比较分析，验证了这种简化建模方法具有足够的准确性，使用方便。进一步，对该EPC的星载环境进行了模拟，从而验证了其在工作状态下的热可靠性。