專利名稱：S波段10%帶寬大功率速調(diào)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電真空器件領(lǐng)域，特別是一種S波段10%帶寬大功率速調(diào)管。
背景技術(shù)：
速調(diào)管是微波電子管的一種，是在真空狀態(tài)下，利用帶電粒子在電極間的運(yùn)動(dòng)過 程從而實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的振蕩或放大的一種電子系統(tǒng)。在微波電子管大家族中，速調(diào)管具有高功率，高增益和高效率等顯著的特點(diǎn)，但與行波管等微波電子管相比，帶寬不是速調(diào)管的優(yōu)勢(shì)，所謂“寬帶速調(diào)管”，一般是指帶寬達(dá)到或超過7-8%的速調(diào)管。但是，速調(diào)管的輸出功率量級(jí)卻是微波電子管中最高的，因此在需要大功率的場(chǎng)合，速調(diào)管是必不可少的選擇，因此需要在保證大功率的基礎(chǔ)上，盡可能提高速調(diào)管的帶寬。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種S波段10%帶寬的大功率速調(diào)管，以實(shí)現(xiàn)S波段大功率速調(diào)管的寬頻帶，解決速調(diào)管帶寬相對(duì)較窄的缺點(diǎn)，改善雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種S波段10%帶寬大功率速調(diào)管，其特征在于，該速調(diào)管包括電子槍瓷組件I、過渡段組件2、下磁屏3、管體外殼4、多個(gè)諧振腔5、輸出波導(dǎo)組件6、輸出窗組件7、鈦泵組件8、收集極組件9、輸入接頭組件10、上磁屏11、陽(yáng)極12和電子槍組件13，其中，所述電子槍瓷組件I位于所述速調(diào)管的下端，所述電子槍瓷組件I的下端與所述電子槍組件13相接，上端與所述過渡段組件2相接；所述電子槍組件13置于所述電子槍瓷組件I和所述過渡段組件2的內(nèi)部，其上端與所述陽(yáng)極12相接；所述下磁屏3與所述過渡段組件2、所述陽(yáng)極12和所述多個(gè)諧振腔5相接；所述多個(gè)諧振腔5由下至上排列，最上端的一個(gè)諧振腔5的右側(cè)與所述輸出波導(dǎo)組件6的左端相接；所述管體外殼4上端與所述上磁屏11相接，下端與所述下磁屏3相連接；所述輸出波導(dǎo)組件6的右端與所述輸出窗組件7相接，側(cè)面與所述鈦泵組件8相接；所述上磁屏11與最上端的一個(gè)諧振腔5以及所述收集極組件9的入口相接；所述收集極組件9整體固定在所述上磁屏11上，其側(cè)面為冷卻水通道；所述輸入接頭組件10下端與最下端的一個(gè)諧振腔5通過螺紋相接，上端為微波信號(hào)輸入端口。所述電子槍瓷組件I負(fù)責(zé)所述陽(yáng)極12和所述電子槍組件13之間的高壓隔離。在速調(diào)管工作時(shí)，所述電子槍瓷組件I浸在變壓器油箱中。[0017]所述電子槍瓷組件I與所述電子槍組件13和所述過渡段組件2之間、所述電子槍組件13與所述陽(yáng)極12之間均通過氬弧焊相接；所述管體外殼4上端與所述上磁屏11之間采用拼插的方法相接，下端與所述下磁屏3之間通過螺釘相連接。所述諧振腔5的數(shù)量為九。所述管體外殼4 一方面保護(hù)所述諧振腔5免受外力損壞，另一方面所述使速調(diào)管的外形美觀。 所述速調(diào)管將微波信號(hào)通過所述輸入接頭組件10輸入到緊靠著陽(yáng)極頭的那個(gè)諧振腔5，所述微波信號(hào)與來(lái)自所述電子槍組件13的電子注發(fā)生相互作用；在外加磁場(chǎng)的作用下，所述電子注匯聚成束并沿所述多個(gè)諧振腔5形成的中間孔朝前行進(jìn)，同時(shí)與各個(gè)諧振腔發(fā)生相互作用，進(jìn)行調(diào)制和群聚，在側(cè)面連接所述輸出波導(dǎo)組件6的諧振腔中將電子注的部分能量轉(zhuǎn)化為微波能量通過所述波導(dǎo)組件6從所述輸出窗組件7輸出到負(fù)載，而電子注的剩余能量在所述收集極組件9上發(fā)散消耗。所述收集極組件9用于收集和消耗剩余電子能量，當(dāng)速調(diào)管工作時(shí)，有冷卻水流經(jīng)所述收集極組件9，對(duì)其進(jìn)行冷卻。所述輸出窗組件7除正常的焊接之外，還通過法蘭和螺栓進(jìn)行機(jī)械加固。所述鈦泵組件8用于保持所述速調(diào)管內(nèi)部有足夠高的真空度。本實(shí)用新型所具有的有益效果是I、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了 S波段10%帶寬大功率速調(diào)管，有效提高了速調(diào)管的瞬時(shí)帶寬。2、本實(shí)用新型解決了速調(diào)管帶寬相對(duì)較窄的缺點(diǎn)，改善了雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力。

圖I是本實(shí)用新型提供的一種S波段10%帶寬大功率速調(diào)管的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)用新型是一種利用自主開發(fā)的擴(kuò)展頻帶寬度技術(shù)完成的S波段10%帶寬大功率速調(diào)管，是通過電性能設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、釬焊和陶瓷封接工藝以及烘排去氣等過程實(shí)現(xiàn)的。它是一種將電子注能量轉(zhuǎn)化為微波能量的真空微波器件，輸出工作模式是TE10矩形波導(dǎo)模。圖I給出了一個(gè)S波段10%帶寬大功率速調(diào)管的縱向剖面結(jié)構(gòu)圖。如圖I所示，該S波段10%帶寬大功率速調(diào)管包括電子槍瓷組件I、過渡段組件2、下磁屏3、管體外殼
4、多個(gè)諧振腔5、輸出波導(dǎo)組件6、輸出窗組件7、鈦泵組件8、收集極組件9、輸入接頭組件
10、上磁屏11、陽(yáng)極12和電子槍組件13 ；電子槍瓷組件I位于速調(diào)管的下端，其負(fù)責(zé)陽(yáng)極12和電子槍組件13之間的高壓隔離，電子槍瓷組件I的下端與電子槍組件13通過氬弧焊相接，上端與過渡段組件2通過氬弧焊相接；電子槍組件13置于電子槍瓷組件I和過渡段組件2的內(nèi)部，其上端與陽(yáng)極12通過氬弧焊相接；下磁屏3與過渡段組件2、陽(yáng)極12和多個(gè)諧振腔5相接；多個(gè)諧振腔5由下至上排列，分別為第一至第九諧振腔；最上端的一個(gè)諧振腔5即第九諧振腔的右側(cè)與輸出波導(dǎo)組件6的左端相接；管體外殼4上端與上磁屏11采用拼插的方法相接，下端與下磁屏3通過螺釘相連接；管體外殼4 一方面保護(hù)諧振腔5免受外力損壞，另一方面使速調(diào)管的外形美觀；輸出波導(dǎo)組件6的右端與輸出窗組件7相接，側(cè)面與鈦泵組件8相接； 上磁屏11與最上端的一個(gè)諧振腔5以及收集極組件9的入口相接；收集極組件9整體固定在上磁屏11上，其側(cè)面為冷卻水通道；輸入接頭組件10下端與最下端的一個(gè)諧振腔5即第一諧振腔通過螺紋相接，上端是對(duì)速調(diào)管進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)為微波信號(hào)準(zhǔn)備的輸入端口 ；電子槍瓷組件I、過渡段組件2、下磁屏3、管體外殼4、諧振腔5、輸出波導(dǎo)組件6、輸出窗組件7、鈦泵組件8、收集極組件9、輸入接頭組件10、上磁屏11、陽(yáng)極12、電子槍組件13 一起，形成S波段10%帶寬大功率速調(diào)管。該速調(diào)管將微波信號(hào)通過輸入接頭組件10輸入到緊靠著陽(yáng)極頭的那個(gè)諧振腔5即第一諧振腔，微波信號(hào)與來(lái)自電子槍組件13的電子注發(fā)生相互作用；在外加磁場(chǎng)的作用下，電子注匯聚成束并沿多個(gè)諧振腔5形成的中間孔朝前行進(jìn)，同時(shí)與各個(gè)諧振腔發(fā)生相互作用，進(jìn)行調(diào)制和群聚，在側(cè)面連接輸出波導(dǎo)組件6的諧振腔5中將電子注的部分能量轉(zhuǎn)化為微波能量通過波導(dǎo)組件6從輸出窗組件7輸出到負(fù)載，而電子注的剩余能量在收集極組件9上發(fā)散消耗。收集極組件9用于收集和消耗剩余電子能量，如上所述，收集極組件9的側(cè)面為冷卻水通道，當(dāng)速調(diào)管工作時(shí)，有冷卻水流經(jīng)收集極組件9，對(duì)收集極組件9進(jìn)行冷卻。電子槍瓷組件I必須要承受足夠高的電壓，因此在速調(diào)管工作時(shí)，電子槍瓷組件I需要浸在變壓器油箱中(圖中未畫出)，以提高陽(yáng)極12和電子槍組件13之間的耐高壓能力。輸出窗組件7必須確保微波能量對(duì)外輸出的匹配連接，除正常的焊接之外，輸出窗組件7通過法蘭和螺栓進(jìn)行機(jī)械加固，避免因外力作用而變形失配。鈦泵組件8用于保持速調(diào)管內(nèi)部有足夠高的真空度。所述S波段10%帶寬大功率速調(diào)管的工作過程如下輸入信號(hào)從輸入接頭組件10進(jìn)入靠近陽(yáng)極的第一個(gè)諧振腔5與來(lái)自電子槍組件13的電子注發(fā)生相互作用；在外加磁場(chǎng)的作用下，電子注匯聚成束并沿多個(gè)諧振腔5形成的中間孔朝前行進(jìn)，同時(shí)與各個(gè)諧振腔5發(fā)生相互作用，進(jìn)行調(diào)制和群聚，在側(cè)面接輸出波導(dǎo)組件6的諧振腔5中將電子注的部分能量轉(zhuǎn)化為微波能量通過波導(dǎo)組件6從輸出窗組件7輸出到負(fù)載，而電子注的剩余能量在收集極組件9上發(fā)散消耗。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種S波段10%帶寬大功率速調(diào)管，其特征在于，該速調(diào)管包括電子槍瓷組件(I)、過渡段組件(2)、下磁屏(3)、管體外殼(4)、多個(gè)諧振腔(5)、輸出波導(dǎo)組件(6)、輸出窗組件(7)、鈦泵組件(8)、收集極組件(9)、輸入接頭組件(10)、上磁屏(11)、陽(yáng)極(12)和電子槍組件(13)，其中， 所述電子槍瓷組件(I)位于所述速調(diào)管的下端，所述電子槍瓷組件(I)的下端與所述電子槍組件(13)相接，上端與所述過渡段組件(2)相接； 所述電子槍組件(13)置于所述電子槍瓷組件(I)和所述過渡段組件(2)的內(nèi)部，其上端與所述陽(yáng)極(12)相接； 所述下磁屏(3)與所述過渡段組件(2)、所述陽(yáng)極(12)和所述多個(gè)諧振腔(5)相接；所述多個(gè)諧振腔(5)由下至上排列，最上端的一個(gè)諧振腔(5)的右側(cè)與所述輸出波導(dǎo)組件出)的左端相接； 所述管體外殼(4)上端與所述上磁屏(11)相接，下端與所述下磁屏(3)相連接； 所述輸出波導(dǎo)組件出)的右端與所述輸出窗組件(7)相接，側(cè)面與所述鈦泵組件(8)相接； 所述上磁屏(11)與最上端的一個(gè)諧振腔(5)以及所述收集極組件(9)的入口相接； 所述收集極組件(9)整體固定在所述上磁屏(11)上，其側(cè)面為冷卻水通道； 所述輸入接頭組件(10)下端與最下端的一個(gè)諧振腔(5)通過螺紋相接，上端為微波信號(hào)輸入端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的速調(diào)管，其特征在于，所述電子槍瓷組件(I)負(fù)責(zé)所述陽(yáng)極(12)和所述電子槍組件(13)之間的高壓隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的速調(diào)管，其特征在于，在速調(diào)管工作時(shí)，所述電子槍瓷組件(I)浸在變壓器油箱中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的速調(diào)管，其特征在于，所述電子槍瓷組件(I)與所述電子槍組件(13)和所述過渡段組件(2)之間、所述電子槍組件(13)與所述陽(yáng)極(12)之間均通過氬弧焊相接；所述管體外殼(4)上端與所述上磁屏(11)之間采用拼插的方法相接，下端與所述下磁屏(3)之間通過螺釘相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的速調(diào)管，其特征在于，所述諧振腔(5)的數(shù)量為九。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的速調(diào)管，其特征在于，所述管體外殼(4)一方面保護(hù)所述諧振腔(5)免受外力損壞，另一方面所述使速調(diào)管的外形美觀。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的速調(diào)管，其特征在于，所述速調(diào)管將微波信號(hào)通過所述輸入接頭組件(10)輸入到緊靠著陽(yáng)極頭的那個(gè)諧振腔(5)，所述微波信號(hào)與來(lái)自所述電子槍組件(13)的電子注發(fā)生相互作用；在外加磁場(chǎng)的作用下，所述電子注匯聚成束并沿所述多個(gè)諧振腔(5)形成的中間孔朝前行進(jìn)，同時(shí)與各個(gè)諧振腔發(fā)生相互作用，進(jìn)行調(diào)制和群聚，在側(cè)面連接所述輸出波導(dǎo)組件￠)的諧振腔中將電子注的部分能量轉(zhuǎn)化為微波能量通過所述波導(dǎo)組件(6)從所述輸出窗組件(7)輸出到負(fù)載，而電子注的剩余能量在所述收集極組件(9)上發(fā)散消耗。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的速調(diào)管，其特征在于，所述收集極組件(9)用于收集和消耗剩余電子能量，當(dāng)速調(diào)管工作時(shí)，有冷卻水流經(jīng)所述收集極組件(9)，對(duì)其進(jìn)行冷卻。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的速調(diào)管，其特征在于，所述輸出窗組件(7)除正常的焊接之外，還通過法蘭和螺栓進(jìn)行機(jī)械加固。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的速調(diào)管，其特征在于，所述鈦泵組件(8)用于保持所述速調(diào)管內(nèi)部有足夠高的真空度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于產(chǎn)生大功率微波輸出的S波段10％帶寬大功率速調(diào)管，該速調(diào)管包括電子槍瓷組件、過渡段組件、下磁屏、管體外殼、諧振腔、輸出波導(dǎo)組件、輸出窗組件、鈦泵組件、收集極組件、輸入接頭組件、上磁屏、陽(yáng)極和電子槍組件。利用本實(shí)用新型，在電磁聚焦和水冷的條件下，實(shí)現(xiàn)了能夠在S波段產(chǎn)生10％帶寬的大功率微波輸出速調(diào)管。
文檔編號(hào)H01J25/06GK202495416SQ20122012950
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者于曉娟, 張志強(qiáng), 沈?qū)汒? 黃云平 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所