一種10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁控管，具體涉及一種10kW/2450MHZ包裝式連續(xù)波磁控管及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著大功率連續(xù)波磁控管在小型化微波源中的應(yīng)用增多，我們現(xiàn)有的2450MHz系 列磁控管為非包裝式連續(xù)波磁控管，使用時(shí)需要配套電磁鐵等體積較大的器件，對(duì)微波源 的小型化造成不利影響，限制了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。目前，國(guó)內(nèi)在2450MHz頻段，單只包裝式 磁控管的微波輸出功率只能達(dá)到2kW，壽命僅2000小時(shí)，輸出功率與壽命非常有限。工業(yè)生 產(chǎn)中加熱對(duì)象往往體積龐大，微波功率不夠高將直接影響加熱效果，并嚴(yán)重制約生產(chǎn)規(guī)模， 遠(yuǎn)不能滿足大功率大規(guī)模工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的需求。因此，為了滿足工業(yè)快速發(fā)展的需求，很 有必要在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)一種體積小，功率大，應(yīng)用安全，壽命長(zhǎng)，可廣泛應(yīng)用的 2450MHz大功率連續(xù)波磁控管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種體積小，輸出 功率可達(dá)10kw，壽命可達(dá)4000小時(shí)以上，輸出效率高，安全性能更高，微波泄漏少的 10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管，該磁控管可廣泛應(yīng)用于微波加熱各領(lǐng)域中，滿足大規(guī) 模工業(yè)應(yīng)用的各種實(shí)際需求。本發(fā)明另一個(gè)目的是提供該10kW/2450MHz大功率連續(xù)波磁 控管的制備方法。
[0004]技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：
[0005] -種2450MHz大功率連續(xù)波磁控管，它包括磁控管管芯，磁路結(jié)構(gòu)，屏蔽盒和水冷 套。所述的磁控管管芯包括引線組合，引線組合一端穿過極靴組合伸入陽(yáng)極腔體組合，陽(yáng)極 腔體組合與輸出窗組合相連，陽(yáng)極腔體組合上固定有輸出天線，輸出天線另一端位于輸出 窗組合內(nèi)部，引線組合插入陽(yáng)極腔體組合的部分與陰極組合連接，陽(yáng)極腔體組合和輸出窗 組合中間安裝有下極靴；
[0006]所述的引線組合包括引線瓷，位于引線瓷下方的引線接頭，位于引線瓷內(nèi)的長(zhǎng)引 線桿和短引線桿，連接長(zhǎng)引線桿、短引線桿與引線瓷的密封環(huán)，位于密封環(huán)上的接線片和位 于引線瓷上的抽氣管；長(zhǎng)引線桿和短引線桿，該兩根引線桿為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可保證與引線桿焊 接后陰極在陽(yáng)極腔體中的同心，不僅可以控制陰極與陽(yáng)極腔體之間的距離，而且能避免工 作時(shí)陰極出現(xiàn)溫度不均衡。
[0007]所述的陽(yáng)極腔體組合包括一體化腔體，設(shè)置在一體化腔體兩端，用于增加模式分 割度的大隔膜帶和小隔模帶；該一體化腔體為扇槽型12腔結(jié)構(gòu)，有12個(gè)葉片，12個(gè)槽，有 穩(wěn)定的諧振頻率，更大的模分隔度。
[0008]所述的輸出窗組合包括依次相連的陶瓷輸出窗，輸出窗接頭，輸出窗陶瓷接頭。
[0009] 以上所述的10kW/2450MHz大功率連續(xù)波磁控管，所述的輸出窗既能使磁控管形 成密閉的空間，又能保證功率輸出，所述的下極靴可為磁控管形成另一部分的磁場(chǎng)回路裝 置。
[0010] 作為優(yōu)選方案，以上所述的10kW/2450MHZ包裝式連續(xù)波磁控管，所述的引線組合 為對(duì)稱型雙引線結(jié)構(gòu)，能夠更好的控制陰極與陽(yáng)極腔體的同心度。本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)篩 選引線組合的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選得到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高的對(duì)稱型雙引線結(jié)構(gòu)。
[0011] 作為優(yōu)選方案，以上所述的2450MHZ大功率連續(xù)波磁控管，所述的隔膜帶為雙環(huán) 雙隔膜帶，本發(fā)明創(chuàng)新的采用雙環(huán)雙隔膜帶可以有效的增加31模的分隔度，防止跳模，使 磁控管工作更加穩(wěn)定，具有很好的技術(shù)效果。
[0012] 本發(fā)明磁控管工作時(shí)有一定的效率，損耗的功率會(huì)在陽(yáng)極腔體形成耗散，陽(yáng)極腔 體承受的耗散功率會(huì)使陽(yáng)極變熱，如不及時(shí)對(duì)陽(yáng)極進(jìn)行冷卻造成陽(yáng)極溫度過高，會(huì)影響磁 控管的正常工作。因此必須對(duì)磁控管腔體進(jìn)行冷卻，而良好的冷卻回路結(jié)構(gòu)是保證陽(yáng)極能 否充分冷卻的重要因素。
[0013] 本發(fā)明所述的陽(yáng)極腔體組合內(nèi)有一體化腔體，一體化腔體有更好的光潔度，減少 磁控管腔體內(nèi)的毛刺，降低磁控管打火的可能性。
[0014] 本發(fā)明所述的2450MHz大功率連續(xù)波磁控管的制備方法，其包括以下步驟：
[0015] (a)引線組合的制備：首先選用銅銀焊料，將引線瓷，引線接頭，長(zhǎng)引線桿，短引線 桿，密封環(huán)，接線片，抽氣管通過燒氫焊接組成引線組合，其中抽氣管位于引線瓷上部，并保 持同軸心；
[0016] (b)極靴組合的制備：采用鍺銅焊料，將上極靴，蓋板和扼流筒連接組合，通過燒 氫焊接組成極靴組合；
[0017] (C)陽(yáng)極腔體組合的制備：采用銀焊料，將大隔模帶，小隔模帶插入一體化腔體內(nèi) 的隔模帶槽中，通過燒氫焊焊接組成陽(yáng)極腔體組合；
[0018] (d)輸出窗組合的制備：采用銅銀焊料，將陶瓷輸出窗，輸出窗接頭，輸出窗陶瓷 接頭依次連接組合，通過燒氫焊接組成輸出窗組合；
[0019] (e)陰極組合的制備：采用釕鉬粉焊料，將上屏蔽帽，燈絲和下屏蔽帽依次連接組 合，通過真空高溫焊接組成陰極組合；
[0020] (f)然后將步驟（a)制備好的引線組合與步驟（e)裝配得到的陰極組合通過氬弧 焊，使長(zhǎng)引線桿與上屏蔽帽固定，使短引線桿與下屏蔽帽固定，組成陰極引線組合；
[0021] 將步驟（C)制備好的陽(yáng)極腔體組合（7)通過燒氫焊與輸出天線（9)連接，步驟 (b)制備好的極靴組合通過鉚釘固定在陽(yáng)極腔體組合一端；將制備好的陰極引線組合，步 驟（d)制備好的輸出窗組合及下極靴與陽(yáng)極腔體組合通過氬弧焊焊接得到磁控管；
[0022] (g)排氣處理：將步驟（f)裝配得到的磁控管裝入雙真空排氣臺(tái)上，通過抽氣管 (5-7)對(duì)磁控管進(jìn)行抽氣，抽氣后再將燈絲接入電壓回路，進(jìn)行點(diǎn)燈絲排氣處理，具體排氣 處理時(shí)的電流和時(shí)間的單位分別為安培和分鐘，如下表所示：
[0023]
[0024] 排氣處理后使磁控管內(nèi)的真空度小于5XKT5Pa,然后對(duì)磁控管的排氣管進(jìn)行封 離，得到高氣密性的真空磁控管；
[0025] (g)將得到高氣密性的真空磁控管，磁路結(jié)構(gòu)，屏蔽盒組裝起來，得到2450MHz包 裝式連續(xù)波磁控管。
[0026] 步驟（a)中，本發(fā)明首先通過大量實(shí)驗(yàn)對(duì)引線組合的結(jié)構(gòu)進(jìn)行篩選，非對(duì)稱 雙引線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易受外力而變形，導(dǎo)致陰極在陽(yáng)極腔體內(nèi)的位置發(fā)生變化，不能滿足 10kW/2450MHz包裝式磁控管的使用；
[0027] 而實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)稱型雙引線結(jié)構(gòu)不易受到外力干擾，在高溫工作環(huán)境下 不易發(fā)生形變，能夠良好的控制住陰極在陽(yáng)極腔體內(nèi)的同心的位置，可很好的保證 10kW/2450MHz包裝式磁控管的穩(wěn)定工作。
[0028] 有益效果：本發(fā)明提供的2450MHz大功率連續(xù)波磁控管與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下 優(yōu)點(diǎn)：
[0029] 本發(fā)明提供的2450MHz大功率連續(xù)波磁控管，結(jié)構(gòu)合理，性能穩(wěn)定可靠，本發(fā)明通 過大量實(shí)驗(yàn)優(yōu)化引線組合結(jié)構(gòu)，采用易于加工、不易形變的對(duì)稱型雙引線結(jié)構(gòu)，打火幾率明 顯減少，工作更加穩(wěn)定；
[0030] 本發(fā)明提供的10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管的制備方法，通過大量試驗(yàn)篩 選裝配工藝，整個(gè)工藝設(shè)計(jì)合理，可操作性強(qiáng)，制備得到的磁控管功率可達(dá)10KW，使用壽命 可達(dá)4000小時(shí)以上，并且微波泄漏低，更加安全，并且磁控管的頻率一致性好，可滿足工業(yè) 用的小體積大功率微波加熱設(shè)備。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明提供的10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖2為本發(fā)明提供的10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管中磁控管管芯的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0033] 圖3為本發(fā)明提供的10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管中引線組合的結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0034] 圖4為本發(fā)明提供的10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管中極靴組合的結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0035] 圖5為本發(fā)明提供的10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管中陽(yáng)極腔體組合的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0036] 圖6為本發(fā)明提供的10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管中輸出窗組合的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0037] 圖7為本發(fā)明提供的10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管中陰極組合的結(jié)構(gòu)示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各 種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0039] 實(shí)施例1
[0040] 如圖1至圖7所示，一種10kW/2450MHz包裝式連續(xù)波磁控管，其特征在于，水冷套 (4)包裹在磁控管管芯（1)的陽(yáng)極腔體組合（7)上，磁控管管芯（1)的外圍是磁路結(jié)構(gòu)（2)，磁控管管芯（1)的兩端伸出磁路結(jié)構(gòu)（2)，其中引線組合（5) -端連接屏蔽盒（3);
[0041]所述的磁控管管芯包括引線組合（5)，引線組合（5) -端穿過極靴組合（6)伸入陽(yáng) 極腔體組合（7)，陽(yáng)極腔體組合（7)與輸出窗組合（8)相連，陽(yáng)極腔體組合（7)上固定有輸 出天線（9)，輸出天線（9)另一端位于輸出窗組合⑶內(nèi)部，引線組合（5)插入陽(yáng)極腔體組 合（7)的部分與陰極組合（10)連接，陽(yáng)極腔體組合（7)和輸出窗組合（8)中間安裝有下極 靴（11);
[0042] 所述的引線組合（5)包括引線瓷（5-1)，位于引線瓷（5-1)下方的引線接頭 (5-2)，位于引線瓷（5-1)內(nèi)的長(zhǎng)引線桿（5-3)和短引線桿（5-4)，連接長(zhǎng)引線桿（5-3)、短 引線桿（5-4)與引線瓷（5-1)的密封環(huán)（5-5)，位于密封環(huán)上的接線片（5-6)和位于引線瓷 (5-1)上的抽氣管（5-7);
[0043]所述的極靴組合（6)包括上極靴（6-1)，上極靴（6