Численное моделирование и конструкция замедляющей системы спиральной ЛБВ Ku-диапазона (стр. 4 )

Рис.3.8. Зависимость коэффициента замедления от частоты.

Рис.3.9 Зависимость сопротивления связи (на поверх. спирали) от частоты.

Рис.3.10 Зависимость сопротивления связи (усредненное по сечению эл. потока) от частоты.

Рис.3.11 Зависимость волнового сопротивления от частоты.

Рис.3.12 Зависимость затухания от частоты.

3.5 Сравнение линейного расчета ЗС с расчетом в программе WinHelix

А теперь сравним электродинамические параметры, полученные в главе 3.2 с параметрами, полученными в ходе компьютерного проектирования в главе 3.4.

Компьютерный расчет показал, что в рассмотренной замедляющей системе имеет место положительная дисперсия. Коэффициент замедления n, рассчитанный с помощью линейной теории в главе 3.2 был равен 6,35 на частоте 13 ГГц, что на 3,5 % меньше результата, полученного в программе WinHelix (n=6,57). Такое отклонение незначительно и находится в пределах нормы.

Линейный расчет волнового сопротивления дал результат Z=92,913 (Ом) на частоте 13 ГГц, тогда как расчет в программе WinHelix показал результат Z=89,23 (Ом). То есть отклонение этих значений друг от друга составило 3%, что тоже в пределах нормы.

Отклонение сопротивления связи составило 26%. Видно, что отклонение существенно, это связано с неточностью расчета сопротивления связи в линейной теории, а так же с тем, что этот параметр сильно изменяет свое значение от оси системы к поверхности спирали.

3.6 Расчет выходных параметров ЛБВ в программе HelixTwt

Полученные расчетные значения электродинамических параметров были использованы при проектировании с помощью программы “HelixTwt” пространства взаимодействия, т. е. определения распределения шага спирали, затухания локальных поглотителей и длин отдельных секций, при котором обеспечиваются заданные техническим заданием основные выходные параметры ЛБВ, т. е. выходная мощность, коэффициент усиления, электронный кпд. Эта программа была разработана на предприятии и Азовым , что разрабатываемая ЛБВ должна иметь коэффициент усиления в линейном режиме более 25 дБ, замедляющую систему по длине предполагается разбить на две секции (с одним локальным поглотителем) для того, чтобы исключить возможность возбуждения ЛБВ.

Результаты проектирования, т. е. распределения на средней частоте вдоль длины замедляющей системы электронного кпд, тока электронного пучка, коэффициента усиления, распределенного затухания, разности фаз высокочастотного поля, приведенные на рис 3.14-3.19, были использованы для конструирования пространства взаимодействия. В соответствии с полученными результатами были приняты следующие величины длин секций замедляющей системы:

Входная секция 20 мм

Поглотимм

Выходная секция 50 мм

Общая длина замедляющей системы 110 мм

Исходные данные для расчета в программе:

-Ток электронного пучка (0.26А)

-Ускоряющее (7500В)

-Опорная частота (13ГГц)

-Низкочастотная граница диапазона (10 ГГц)

-Высокочастотная граница диапазона (18ГГц)

-Длина системы (6.6см)

-Радиус канала (0.062см)

-Коэффициент заполнения (0.43)

-Радиус сплошного экрана (0.22см)

-Ширина проводящей спирали (0.023см)

-Толщина проводящей спирали (0.017см)

-Высота ребер экрана (0.1см)

- Количество диэлектрических опор (3)

-Диэлектрическая проницаемость опор (6.4)

-Высота диэл. опоры (0.13см)

-Ширина диэл. опоры (0.06см)

-Общая ширина опоры (0.18см)

-Шаг спирали (0.09см)

По этим данным программа строит модель замедляющей системы в поперечном сечении (рис 3.13).

Рис 3.13 Поперечное сечение ЗС

Полученные выходные параметры ЛБВ в виде графиков:

Рис. 3.14 Распределение затухания по длине ЗС

Рис. 3.15 Зависимость коэффициента усиления от участка ЗС

Рис 3.16 КПД

Рис. 3.17 Распределение мощности по длине системы

Рис.3.18 Зависимость разности фаз ВЧ поля и электронного пучка от длины системы

Рис. 3.19. Зависимость тока электронного пучка от длины системы

Из полученных результатов проектирования видно, что на выходе, выбранной спиральной замедляющей системы, будет обеспечиваться мощность 368 Вт при коэффициенте усиления 26 Дб и токе пучка 0.42 А, что удовлетворяет условию технического задания. КПД составил 19%. Следовательно, электрический режим и основные параметры соответствуют требованиям технического задания.

ГЛАВА IV . Экономическая часть

4.1. Расчёт себестоимости изделия

В себестоимость опытного образца включается:

·  Стоимость основных материалов, полуфабрикатов и покупных изделий,

·  Основная зарплата исполнителей,

·  Дополнительная зарплата,

·  Отчисления на социальные нужды,

·  Накладные расходы

1. Затраты на материалы и комплектующие изделия составляют 95177 рублей без НДС.

2. Расходы на оплату труда изготовителей.

РОТ = 63721 руб.

З. Затраты на дополнительную заработную плату составляют:

ДЗП = 6673 руб.

4. Просуммируем значения основной и дополнительной заработной платы, определим фонд оплаты труда:

ФОТ =63721 +6673 = 70394 руб.

5. Единый социальный налог установлен в размере 26% от суммы оплаты труда в соответствии с Налоговым Кодексом РФ ч.2 гл.24

ЕСН = 20500 руб.

6. Страховой тариф на обязательное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний 0,2% от суммы оплаты труда. Взимается на основании постановления Правительства РФ «О внесении изменений и дополнений в правила отнесения отраслей экономики профессионального риска»

Страховой тариф=19139*0,002=38,28 руб.

7. Накладные расходы составляют 210,19% от основной заработной платы.

Накладные расходы = 130322 руб

Прибыль составляет 25% от себестоимости: 732265* 0,25 =

213382 руб.

Налогом на добавленную стоимость (НДС) не облагается, так как источником финансирования является госбюджет (статья 149 пункт 3 подпункт 16 Налогового Кодекса РФ).

Таким образом, цена широкополосной ЛБВ составит 1057761 руб.

№№	Наименование статей	Затраты на единицу в рублях
п/п				по предложению	принятые ВП 457
				предприятия
1.	Основные материалы		11074
2.	Комплектующие изделия		82996
3.	Вспомогательные материалы		1107
4.	Ф О Т				70394
5.	Дополнительная зарплата		6673
6.	Единый социальный налог		20500
7.	Содержание оборудования		150256
8.	Цеховые расходы			239368
9.	Общезаводские расходы		149897
	СЕБЕСТОИМОСТЬ			732265

Таблица 4.1. Структура цены.