專利名稱：一種多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于微波真空電子器件領(lǐng)域，具體涉及一種多注行波管能量耦合結(jié) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
行波管是一種利用高速電子注與微波信號互作用將電子注的動能轉(zhuǎn)化為微波能 量的功率放大器件。行波管的應(yīng)用范圍十分廣闊，幾乎所有的衛(wèi)星通訊都使用行波管作為 末級放大器。在大多數(shù)雷達系統(tǒng)中都要使用一只或若干只行波管作為產(chǎn)生高頻發(fā)射脈沖的 大功率放大器。行波管按慢波結(jié)構(gòu)一般分為螺旋線行波管和耦合腔行波管兩大類。多注耦合腔行波管是近年來發(fā)展起來的一種新型行波管，與單注耦合腔行波管相 比，其具有工作電壓低、體積小、重量輕、可靠性好等優(yōu)點。它的工作原理是，在行波管的慢 波系統(tǒng)里有多個電子注同時與微波信號發(fā)生互作用。由于每個電子注的導流系數(shù)都不大， 可以利用較小的聚焦磁場對電子注進行聚焦，有利于行波管的小型化，同時由于電子注總 數(shù)比較多，其獲得的總的電子注導流系數(shù)又比較大，只需采用小的電壓即可獲得優(yōu)良的行 波管特性。多注耦合腔行波管的優(yōu)點有目共堵，但其也存在許多的缺點，如零件加工和裝配 成品率低、輸入輸出匹配困難、成本高等。其中多注耦合腔行波管的輸入輸出匹配困難的缺 點尤其突出，其是由于能量耦合結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度較大造成的。所謂的能量耦合結(jié)構(gòu)就是指 將慢波系統(tǒng)與輸入輸出波導進行能量耦合的裝置，由于慢波系統(tǒng)與輸入輸出波導之間的波 阻抗存在較大的差異，多注耦合腔行波管的輸入輸出匹配困難。同時，由于在多注耦合腔行 波管中，電子注數(shù)量較多，耦合腔的大部分區(qū)域被電子注的流通區(qū)域占據(jù)，就無法象單注行 波管一樣在耦合腔中設(shè)計一些調(diào)節(jié)裝置。多注耦合腔行波管的輸入輸出匹配困難成為多注 耦合腔行波管能量耦合結(jié)構(gòu)設(shè)計的難題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)，解決多注耦合腔行波 管的輸入輸出匹配困難的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為所述的這種多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)，包括端蓋、底座、連接環(huán)。所述的底座由極靴與墊片組合而成，作為本實用新型的進一步改進，所述極靴與 墊片焊接在一起。所述連接環(huán)固定在底座上，作為本實用新型的進一步改進，所述連接環(huán)焊接在底 座上。所述連接環(huán)中心開有通孔。在所述連接環(huán)上設(shè)有調(diào)諧螺釘。調(diào)諧螺釘為四個，在 連接環(huán)的一側(cè)分布有三個，另一側(cè)分布有一個，兩側(cè)的調(diào)諧螺釘以通孔為對稱中心。調(diào)諧螺 釘穿過底座。[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述調(diào)諧螺釘?shù)臄?shù)量可視具體情況調(diào)整。所述端蓋的一側(cè)設(shè)有凸臺。所述端蓋上設(shè)有耦合槽，耦合槽以所述凸臺為對稱中心分布在所述端蓋上。作為本實用新型的進一步改進，所述耦合槽為腰形結(jié)構(gòu)。所述耦合槽的作用是使慢波系統(tǒng)中傳 輸?shù)奈⒉芰狂詈系今詈掀髦小Ｋ龅鬃c設(shè)有凸臺的端蓋一側(cè)固定在一起，構(gòu)成耦合器的主體結(jié)構(gòu)。作為本實 用新型的進一步改進，所述端蓋與焊接在底座上的連接環(huán)焊接在一起。所述端蓋及底座上均設(shè)有電子注通道，二者上的電子注通道對中。所述連接環(huán)上的調(diào)諧螺釘與所述端蓋上的耦合槽位置對應(yīng)。所述端蓋上凸臺的高度可做成多個不同尺寸以供挑選。所述端蓋及底座為“U”形， 這樣磁聚焦系統(tǒng)的永磁體就能安裝在所述端蓋的外面。由于所述端蓋及底座為“U”形，需 要將所述端蓋及底座的圓弧段波導的阻抗均勻的過渡到輸入輸出矩形段波導的阻抗，需要 將端蓋及底座矩形波導的長邊長度d設(shè)計成與端蓋及底座圓弧長度L相等。所述極靴為行波管磁聚焦系統(tǒng)的極靴，用軟鐵材料制作，除極靴以外的零件均用 非鐵磁性的材料制作。這樣所述耦合結(jié)構(gòu)就不會破壞行波管的磁聚焦系統(tǒng)的完整性。所述多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)可作為輸入能量耦合結(jié)構(gòu)，亦可作為輸出能量耦合 結(jié)構(gòu)。當其作為輸入能量耦合結(jié)構(gòu)時，所述連接環(huán)與電子槍相接，所述端蓋與行波管慢波系 統(tǒng)連接；當其作為輸出能量耦合結(jié)構(gòu)時，所述連接環(huán)與收集極相接，所述端蓋與行波管慢波 系統(tǒng)連接。在進行波導匹配時，通過連續(xù)的調(diào)節(jié)所述連接環(huán)上的調(diào)諧螺釘，和選擇不同凸臺 高度的端蓋來完成。通過調(diào)節(jié)所述調(diào)諧螺釘和選擇不同端蓋，以增加一個附加的反射信號， 這個反射信號將與原有的反射信號相疊加。通過連續(xù)的調(diào)節(jié)，找到一個適當?shù)奈恢茫沟?增加的反射信號與原有的反射信號幅度相同，相位相反，它們互相疊加以后會互相抵消，此 時，總的電壓駐波比會下降到允許值。在調(diào)節(jié)好以后，通過激光焊接的方法將所述調(diào)諧螺釘 固定。本實用新型的優(yōu)點在于通過對多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)的改進，以增加調(diào)諧螺 釘和改變端蓋凸臺的方式，連續(xù)的調(diào)節(jié)慢波系統(tǒng)與輸入輸出波導之間的阻抗匹配，增加一 個附加的反射信號，使得這個反射信號與原有的反射信號相抵消，從而使得總的電壓駐波 比會下降到允許值，解決了行波管的輸入輸出匹配困難的難題。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用 方便。

下面對本實用新型說明書各幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明圖1為所述多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)的截面示意圖；圖2為圖1沿A方向示意圖；圖3為圖1沿B-B方向示意圖；上述圖中的標記均為1、端蓋，2、底座，3、連接環(huán)，4、墊片，5、極靴，6、調(diào)諧螺釘，7、凸臺，8、耦合槽，9、電
子注通道。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系等，作進一步詳細的說明，以幫助 本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。如圖1所示的多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)，其包括端蓋1、底座2、連接環(huán)3。所述的底座2由極靴5與墊片4組合而成，所述極靴5與墊片4焊接在一起。所 述連接環(huán)3固定在底座2上，連接環(huán)3焊接在底座2上。所述連接環(huán)3中心開有通孔。所述連接環(huán)3上設(shè)有調(diào)諧螺釘6。調(diào)諧螺釘6為四 個，在連接環(huán)3的一側(cè)分布有三個，另一側(cè)分布有一個，兩側(cè)的調(diào)諧螺釘6以通孔為對稱中 心。調(diào)諧螺釘6穿過底座2。所述端蓋1的一側(cè)設(shè)有凸臺7。所述端蓋1上設(shè)有耦合槽8，耦合槽8以所述凸臺7為對稱中心分布在所述端蓋1 上。所述耦合槽8為腰形結(jié)構(gòu)。所述耦合槽8的作用是使慢波系統(tǒng)中傳輸?shù)奈⒉芰狂詈?到耦合器中。所述底座2與設(shè)有凸臺7的端蓋1 一側(cè)固定在一起，構(gòu)成耦合器的主體結(jié)構(gòu)。所述端蓋1及底座2上均設(shè)有電子注通道9，二者上的電子注通道9對中。所述連接環(huán)3上的調(diào)諧螺釘6與所述端蓋1上的耦合槽8位置對應(yīng)。所述端蓋1上凸臺7的高度可做成多個不同尺寸以供挑選。如圖2、圖3所示，所述端蓋1及底座2為“U”形。由于所述端蓋1及底座2為“U” 形，需要將所述端蓋1及底座2的圓弧段波導的阻抗均勻的過渡到輸入輸出矩形段波導的 阻抗，需要將端蓋1及底座2矩形波導的長邊長度d設(shè)計成與端蓋1及底座2圓弧長度L 相等。所述的這種多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)的工作原理為所述端蓋1與行波管慢波系 統(tǒng)連接，當作為輸入能量耦合結(jié)構(gòu)時，所述底座2與行波管電子槍相接，當作為輸出能量耦 合結(jié)構(gòu)時，所述底座2與行波管收集極相接。在進行波導匹配時，通過連續(xù)的調(diào)節(jié)所述連接 環(huán)3上的調(diào)諧螺釘6，和選擇不同凸臺7高度的端蓋1來完成。通過調(diào)節(jié)所述調(diào)諧螺釘6和 選擇不同端蓋1，以增加一個附加的反射信號，這個反射信號將與原有的反射信號相疊加。 通過連續(xù)的調(diào)節(jié)，找到一個適當?shù)奈恢?，使得增加的反射信號與原有的反射信號幅度相同， 相位相反，它們互相疊加以后會互相抵消，此時，總的電壓駐波比會下降到允許值。在調(diào)節(jié) 好以后，通過激光焊接的方法將所述調(diào)諧螺釘6固定。上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受 上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改 進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于包括端蓋(1)、與端蓋(1)固定的底座 O)、及與底座⑵固定的連接環(huán)(3)，所述的底座(2)由極靴(5)與墊片(4)組合而成，所 述連接環(huán)( 中心開有通孔，所述連接環(huán)( 上設(shè)有調(diào)諧螺釘(6)；所述調(diào)諧螺釘(6)穿過 底座⑵并以連接環(huán)⑶通孔為對稱中心分布在兩側(cè)；所述端蓋⑴的一側(cè)設(shè)有凸臺(7)， 所述端蓋(1)上設(shè)有耦合槽(8)，所述耦合槽(8)以所述凸臺(7)為對稱中心分布在所述端 蓋⑴上；所述底座⑵與設(shè)有凸臺(7)的端蓋⑴一側(cè)固定在一起，所述連接環(huán)(3)上的 調(diào)諧螺釘(6)與所述端蓋(1)上的耦合槽(8)位置對應(yīng)；所述端蓋(1)及底座( 上均設(shè) 有電子注通道(9)。
2.按照權(quán)利要求1所述的多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連接環(huán)(3)上 設(shè)有四個調(diào)諧螺釘(6)；所述調(diào)諧螺釘(6)穿過底座( 并以連接環(huán)C3)通孔為對稱中心 分布在兩側(cè)，其中一側(cè)分布有三個，另一側(cè)分布一個。
3.按照權(quán)利要求1所述的多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于所述連接環(huán)(3)焊 接在底座( 上，所述極靴( 與墊片(4)焊接在一起；所述端蓋(1)與焊接在底座(2)上 的連接環(huán)C3)焊接在一起。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于所述端蓋 (1)及底座( 為“U”形，所述端蓋(1)及底座( 矩形波導的長邊長度d與端蓋(1)及底 座⑵圓弧長度L相等。
5.按照權(quán)利要求4所述的多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于當其作為輸入能量 耦合結(jié)構(gòu)時，所述端蓋(1)與行波管慢波系統(tǒng)連接，所述底座( 與行波管電子槍相接；當 其作為輸出能量耦合結(jié)構(gòu)時，所述底座(2)與行波管收集極相接，所述端蓋(1)與行波管慢 波系統(tǒng)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種多注行波管能量耦合結(jié)構(gòu)，包括端蓋、與端蓋固定的底座、及與底座固定的連接環(huán)，底座由極靴與墊片組合而成，連接環(huán)上設(shè)有調(diào)諧螺釘并且中心開有通孔，調(diào)諧螺釘穿過底座，端蓋上設(shè)有凸臺及耦合槽，端蓋及底座上均設(shè)有電子注通道，調(diào)諧螺釘與耦合槽位置對應(yīng)；通過連續(xù)的調(diào)節(jié)所述調(diào)諧螺釘及選擇不同凸臺高度的端蓋來進行波導匹配。通過調(diào)節(jié)所述調(diào)諧螺釘和選擇不同端蓋，以增加一個附加的反射信號，通過連續(xù)調(diào)節(jié)，找到一個適當?shù)奈恢?，使得增加的反射信號與原有反射信號幅度相同，相位相反，二者互相重疊后會相互抵消，總的電壓駐波比會下降到允許值，解決了多注行波管輸入輸出匹配困難的問題。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用方便。
文檔編號H01J23/42GK201877397SQ201020600758
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者吳華夏, 方衛(wèi), 江祝苗 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所