X bant kavite magnetron tasarımı ve analizi

Kavite magnetronlar, İkinci Dünya Savaşı'ndan bu yana mikrodalga frekanslarda yüksek güç gereksinimini sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Radar ve haberleşme uyduları başlıca kullanımalanlarıdır. Magnetron teorisi üzerine uzun zamandır çalışılmasına rağmen takip edilen belirlenmiş sabit bir tasarım metodu geliştirilememiştir. Tasarım sırasında genelikle iterative tekniklere yer verilir ve parçacık simulasyonu yapabilen programlar kullanılır. MAGIC bunlar içerisinde en yaygını olmasına rağmen, bu çalışmada CST Particle Studio kullanılmıştır.Magnetron tasarımını görece kısa bir zamanda gerçekleştirebilmek ve istenilen sonuçlara yeterli hassasiyette ulaşabilmek için tasarımda kullanılan parametrelerin ilk değerlerinin doğru hesaplanması çok önemlidir. Bu nedenle, tasarım metodu geliştirilmiş ve çıkarılan metot açıkça anlatılmıştır. Belirlenen metot yardımıyla X frekans bandında çalışan magnetron tasarlanmıştır. CST Particle Studio'nun Eigenmode, Particle Tracking ve PIC solver kısımları kullanılarak yapının üç boyutlu modeli oluşturulmuş ve tüm tasarım parametrelerinin etkileri incelenmiştir. Ayrıca, simulasyonlar farklı program parametreleri ile de çalıştırılarak model üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir.Magnetron tasarımındaki bir diğer önemli konu da gürültü analizidir. Yıllardır yürütülen çalışmalara rağmen gürültü üreten mekanizma tamamen açıklanamamaktadır. Diğer yandan, gürültü kaynağını ortaya çıkarabilmek amacıyla bir çok deney gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu çalışmalarda gürültü azaltma amacıyla çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Bu metotların her biri CST Particle Studio ile modellenmiş, simule edilmiş ve sonuçları gözlemlenmiştir.Yapılan çalışmalar sonucunda tezin katkısını iki ana başlık altında toplamak mümkündür. Öncelikle magnetron tasarımı detaylı bir şekilde açıklanmış, bu yapıdaki magnetron tasarımları için belirli bir tasarım yolu çıkarılmıştır. Ayrıca tasarım parametrelerinin magnetron performansını nasıl etkiledikleri de incelenmiştir. Ardından, magnetron yapısında gürültüye neden olan mekanizma araştırılmış ve gürültü azaltma metotları açıklanmıştır. Bahsedilen teknikler tasarlanan sekiz kaviteli X frekans bandında çalışan magnetron yapısına CST Particle Studio yardımıyla uygulanmıştır.