本發(fā)明涉及微波真空電子。更具體地，涉及一種雙周期磁聚焦系統(tǒng)及行波管。

背景技術(shù)：

1、ppm周期永磁聚焦系統(tǒng)是行波管最常用的聚焦方式，這種結(jié)構(gòu)的典型特征就是每個極靴之間通過無磁性的隔環(huán)連接，從而實(shí)現(xiàn)磁聚焦性能，并通過釬焊保障氣密性，如圖1所示。在長期制管過程中，這種結(jié)構(gòu)存在以下問題：一、由于磁系統(tǒng)通常由較多的極靴、隔環(huán)焊接而成，需要投入大量人力成本開展測量、篩選、裝配、焊接等工作，生產(chǎn)效率低下。二、由于相鄰的極靴隔環(huán)間需要通過釬焊連接，焊縫較多，容易出現(xiàn)焊接缺陷導(dǎo)致漏氣問題。三、極靴與隔環(huán)沿軸線方向依次排列釬焊，導(dǎo)致縱向公差累積較大，磁聚焦系統(tǒng)總長度難以適配慢波線路長度，導(dǎo)致慢波線路輸入輸出端口間距離經(jīng)常出現(xiàn)不一致情況，影響系統(tǒng)裝配使用。四、由于在極靴、隔環(huán)表面常出現(xiàn)焊料堆積、流散等情況，磁鋼裝配很難實(shí)現(xiàn)較好同軸度，影響流通率提升，更有甚者流入慢波線路嚴(yán)重惡化慢波電路匹配性能，加大了行波管反射振蕩風(fēng)險。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提供一種雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其不僅能夠保持電子注的良好聚焦?fàn)顟B(tài)，同時也避免了無磁性隔環(huán)的使用，從根本上消除了極靴隔環(huán)多焊縫焊接這個問題頻發(fā)的工藝步驟，大大提高生產(chǎn)效率，并降低漏氣風(fēng)險。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種雙周期磁聚焦系統(tǒng)，包括：

4、一體成型的極靴結(jié)構(gòu)和與極靴結(jié)構(gòu)同軸設(shè)置的磁鋼；所述極靴結(jié)構(gòu)包括沿自身軸向貫通的通道以及形成在極靴結(jié)構(gòu)外周面?zhèn)缺谏系娜舾芍芷谛缘沫h(huán)狀凹槽；所述環(huán)狀凹槽沿極靴結(jié)構(gòu)軸向排列且與通道同軸設(shè)置；所述通道用以容納慢波電路；

5、所述磁鋼呈環(huán)狀并固定于所述環(huán)狀凹槽內(nèi)；所述環(huán)狀凹槽內(nèi)形成有環(huán)狀凸臺；所述磁鋼的內(nèi)周面?zhèn)缺谏闲纬捎杏靡匀菁{環(huán)狀凸臺的環(huán)狀槽體。

6、優(yōu)選方案是，所述極靴結(jié)構(gòu)包括周期性結(jié)構(gòu)的多個極靴單元，所述極靴單元包括依次設(shè)置的第一極靴環(huán)部，第二極靴環(huán)部，第三極靴環(huán)部和第四極靴環(huán)部；所述第一極靴環(huán)部的外半徑為r1，第二極靴環(huán)部和第四極靴環(huán)部的外半徑均為r2，第三極靴環(huán)部的外半徑為r3，r1，r2，r3之間的關(guān)系為：0.4*r1≤r3≤0.6*r1，1.4*r2≤r3≤1.6*r2。

7、優(yōu)選方案是，相鄰兩極靴單元的兩第一極靴環(huán)部之間形成所述環(huán)狀凹槽，所述磁鋼固定于相鄰兩極靴單元的兩第一極靴環(huán)部之間。

8、優(yōu)選方案是，所述第三極靴環(huán)部形成所述環(huán)狀凸臺。

9、優(yōu)選方案是，所述磁鋼的外邊界凸出于極靴結(jié)構(gòu)的外邊界設(shè)置。

10、優(yōu)選方案是，雙周期磁聚焦系統(tǒng)的半周期長度為p，所述第一極靴環(huán)部的厚度為d3，第三極靴環(huán)部的厚度為d1；p，d1，d3之間的關(guān)系為：0.3*p≤d1≤0.45*p，0.1*p≤d3≤0.3*p。

11、優(yōu)選方案是，所述通道為圓形截面通道，所述第一極靴環(huán)部，第二極靴環(huán)部，第三極靴環(huán)部和第四極靴環(huán)部的內(nèi)徑均相等且等于所述通道的內(nèi)徑。

12、優(yōu)選方案是，所述磁鋼包括沿極靴結(jié)構(gòu)軸向排列固定的第一磁環(huán)、第二磁環(huán)和第三磁環(huán)；所述第二磁環(huán)與第一磁環(huán)內(nèi)側(cè)壁以及第三磁環(huán)內(nèi)側(cè)壁之間形成用以容納固定所述環(huán)狀凸臺的環(huán)狀槽體。

13、優(yōu)選方案是，同一磁鋼各磁環(huán)充磁方向相同，相鄰兩磁鋼的充磁方向相反。

14、本發(fā)明還提供一種行波管，包括慢波電路及如上所述的磁聚焦系統(tǒng)；所述慢波電路設(shè)置于所述通道內(nèi)并沿通道軸向延伸。

15、本發(fā)明的有益效果為：

16、本發(fā)明通過一體成型的極靴結(jié)構(gòu)和與極靴結(jié)構(gòu)同軸設(shè)置的磁鋼的配合，使得本發(fā)明提供的雙周期磁聚焦系統(tǒng)依然可以保持較高的軸向磁場三次諧波分量，足以保障雙周期聚焦磁場實(shí)現(xiàn)電子注的良好聚焦。且一體化的極靴結(jié)構(gòu)簡單，可以通過機(jī)械加工一次制造完成。本發(fā)明由于避免了無磁性隔環(huán)的使用，從根本上解決了極靴隔環(huán)多焊縫焊接這個問題頻發(fā)的工藝步驟，可大大提高生產(chǎn)效率及制管成品率，降低漏氣風(fēng)險，為行波管規(guī)模制造提供了簡化工藝的電子光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)路線。

技術(shù)特征：

1.一種雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其特征在于，所述極靴結(jié)構(gòu)包括周期性結(jié)構(gòu)的多個極靴單元，所述極靴單元包括依次設(shè)置的第一極靴環(huán)部，第二極靴環(huán)部，第三極靴環(huán)部和第四極靴環(huán)部；所述第一極靴環(huán)部的外半徑為r1，第二極靴環(huán)部和第四極靴環(huán)部的外半徑均為r2，第三極靴環(huán)部的外半徑為r3，r1，r2，r3之間的關(guān)系為：0.4*r1≤r3≤0.6*r1，1.4*r2≤r3≤1.6*r2。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其特征在于，相鄰兩極靴單元的兩第一極靴環(huán)部之間形成所述環(huán)狀凹槽，所述磁鋼固定于相鄰兩極靴單元的兩第一極靴環(huán)部之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其特征在于，所述第三極靴環(huán)部形成所述環(huán)狀凸臺。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其特征在于，所述磁鋼的外邊界凸出于極靴結(jié)構(gòu)的外邊界設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其特征在于，雙周期磁聚焦系統(tǒng)的半周期長度為p，所述第一極靴環(huán)部的厚度為d3，第三極靴環(huán)部的厚度為d1；p，d1，d3之間的關(guān)系為：0.3*p≤d1≤0.45*p，0.1*p≤d3≤0.3*p。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其特征在于，所述通道為圓形截面通道，所述第一極靴環(huán)部，第二極靴環(huán)部，第三極靴環(huán)部和第四極靴環(huán)部的內(nèi)徑均相等且等于所述通道的內(nèi)徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其特征在于，所述磁鋼包括沿極靴結(jié)構(gòu)軸向排列固定的第一磁環(huán)、第二磁環(huán)和第三磁環(huán)；所述第二磁環(huán)與第一磁環(huán)內(nèi)側(cè)壁以及第三磁環(huán)內(nèi)側(cè)壁之間形成用以容納固定所述環(huán)狀凸臺的環(huán)狀槽體。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙周期磁聚焦系統(tǒng)，其特征在于，同一磁鋼各磁環(huán)充磁方向相同，相鄰兩磁鋼的充磁方向相反。

10.一種行波管，其特征在于，包括慢波電路及如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的磁聚焦系統(tǒng)；所述慢波電路設(shè)置于所述通道內(nèi)并沿通道軸向延伸。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種雙周期磁聚焦系統(tǒng)及行波管，雙周期磁聚焦系統(tǒng)包括一體成型的極靴結(jié)構(gòu)和與極靴結(jié)構(gòu)同軸設(shè)置的磁鋼；所述極靴結(jié)構(gòu)包括沿自身軸向貫通的通道以及形成在極靴結(jié)構(gòu)外周面?zhèn)缺谏系娜舾芍芷谛缘沫h(huán)狀凹槽；所述環(huán)狀凹槽沿極靴結(jié)構(gòu)軸向排列且與通道同軸設(shè)置；所述通道用以容納慢波電路；所述磁鋼呈環(huán)狀并固定于所述環(huán)狀凹槽內(nèi)；所述環(huán)狀凹槽內(nèi)形成有環(huán)狀凸臺；所述磁鋼的內(nèi)周面?zhèn)缺谏闲纬捎杏靡匀菁{環(huán)狀凸臺的環(huán)狀槽體。該雙周期磁聚焦系統(tǒng)不僅能夠保持電子注的良好聚焦?fàn)顟B(tài)，同時也避免了無磁性隔環(huán)的使用，從根本上消除了極靴隔環(huán)多焊縫焊接這個問題頻發(fā)的工藝步驟，大大提高生產(chǎn)效率，并降低漏氣風(fēng)險。

技術(shù)研發(fā)人員：劉世碩,謝青梅,陳炤飛,吳玉娟,蔡軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京真空電子技術(shù)研究所（中國電子科技集團(tuán)公司第十二研究所）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9