用于阴极的控制极部件、阴极组件及正交场放大器制造技术

本发明专利技术公开一种用于阴极的控制极部件，包括控制极组件和绝缘冷却水管，控制极组件包括引线、水冷组件和控制极。水冷组件包括顶盖，顶盖内同轴设置的水管接头、引线接筒和绝缘陶瓷。绝缘冷却水管的一端用作冷却水入水口，另一端与水管接头连接，水管接头上形成有连通绝缘冷却水管内外空间的开口，引线设置于绝缘冷却水管中，其一端用作信号输入端，另一端与引线接筒连接。本发明专利技术中，熄火脉冲信号由引线加到控制极上，同时冷却水对控制极和阴极进行冷却。绝缘介质的冷却水管，可使控制极与阴极间的旁路电阻增加一个数量级，保证熄灭脉冲信号能全部加到控制极上。这从根本上消除管子工作中因熄灭不彻底而引起的打火，提高了正交场放大器的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波真空电子器件。更具体地，涉及一种用于阴极的控制极部件、带有该控制极部件的阴极组件及正交场放大器。
技术介绍
正交场放大器(Crossed-FieldAmplifierCFA)作为雷达发射机核心微波功率器件，具有工作电压低、效率高、瞬时带宽宽、相位稳定性好、冷阴极工作、不需预热、快速启动以及寿命长等优点，是高机动武器装备的优选微波源之一，在现在军事装备中具有非常重要的核心优势。采用直流工作控制极脉冲调制工作方式正交场放大器易于脉冲编码，雷达整机的结构更为简单，系统的机动性可大大提高，国内外得到广泛应用。现有技术中，直流工作控制极脉冲调制工作方式正交场放大器被广泛应用于各种雷达系统，最典型的系统为美国“宙斯盾”雷达系统；在国内该类器件也在国土警戒雷达中得到应用。但是随着雷达技术的发展，雷达整机对正交场放大器可靠性要求进一步提高，提高正交场放大器可靠性变得十分迫切。控制极设计是影响正交场放大器工作可靠性的重要因素之一，因此，寻找一种能提高正交场放大器工作可靠性的新型控制极结构，就显得十分必要了。正交场放大器的控制极需装在阴极上，并与阴极绝缘，施加在阴极上的激励脉冲停止后，控制极吸收空间残余电子来抑制放大器的杂模振荡。直流工作控制极脉冲调制正交场放大器工作方式是阴极上加负直流高压，电流由高频脉冲信号激励开启。而当激励脉冲停止后，直流高压仍然存在，此时作用空间残余的电子会产生振荡。通常在高频脉冲信号的后沿，适时地加上一个熄火脉冲信号，可吸收放大器管内产生寄生振荡的残留电子。若所需要的熄火脉冲信号因为某些原因不能全部加到控制极上时，空间残余的电子就不会被全部吸收。这些未被吸收的残余电子将引起寄生振荡，甚至引起正交场放大器打火，导致正交场放大器工作可靠性降低。一般正交场放大器阴极控制极的结构，如图1中有剖面线部分所示，通常把通电和冷却功能合二为一，用金属管来实现。用一根金属管外壁充当导线，管内通冷却水，金属水管与外部件的连接、金属水管与控制极部件的冷却组件的连接均用螺纹连接实现。由于在螺纹连接处有一定存在的接触电阻，正交场放大器在长期工作中，由于电化学作用，使螺纹连接处出现腐蚀，接触电阻不断增大，使通过金属管施加到控制极上的熄火脉冲信号幅度逐渐减小，不能完全吸收空间残余的电子。剩余的残余电子会引起正交场放大器振荡，造成低电平固态视频激励回路的多重触发和不正常的高工作比，导致正交场放大器过荷打火，大大降低了正交场放大器工作可靠性。因此，需要提供一种能够使正交场放大器稳定可靠工作的控制极部件、带有这种控制极部件的阴极组件及正交场放大器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种正交场放大器的控制极部件，以期减少器件工作中的打火几率，同时满足阴极及控制极的散热要求，从而提高正交场放大器的可靠性。为达到上述目的，本专利技术提供一种用于阴极的控制极部件，包括控制极组件和绝缘冷却水管，该控制极组件包括引线、水冷组件和控制极，该水冷组件包括顶盖，顶盖内同轴设置的水管接头、引线接筒和绝缘陶瓷，所述绝缘冷却水管的一端用作冷却水入水口，另一端与水冷组件的水管接头连接，该水管接头上形成有连通绝缘冷却水管内外空间的开口，引线设置于绝缘冷却水管中，其一端用作信号输入端，另一端与水冷组件的引线接筒连接。优选地，所述引线与引线接筒采用钎焊连接。优选地，所述绝缘冷却水管与所述水管接头物理连接。优选地，所述水冷组件的顶盖、水管接头、引线接筒和控制极均为钎焊连接。本专利技术进一步提供一种阴极组件，该阴极组件包括阴极支柱、外部件和控制极部件，该控制极部件包括控制极组件和绝缘冷却水管，该控制极组件包括引线、水冷组件和控制极，该水冷组件包括顶盖，顶盖内同轴设置的水管接头、引线接筒和绝缘陶瓷，所述绝缘冷却水管与所述阴极支柱同轴地安装在外部件和阴极支柱内，其一端用作冷却水入水口，另一端与水冷组件的水管接头连接，该水管接头上形成有开口，用于连通绝缘水管内部和绝缘水管与阴极支柱之间的空间，该空间连通至形成在外部件上的冷却水出水口，引线设置于绝缘冷却水管中，其一端连接熄火信号输入端，另一端与水冷组件的引线接筒连接。优选地，所述引线与引线接筒采用钎焊连接。优选地，所述引线的输入端与外部件采用氩弧焊连接。优选地，所述水冷组件的顶盖、水管接头、引线接筒和控制极均为钎焊连接。优选地，所述绝缘冷却水管与所述水管接头物理连接。优选地，所述绝缘冷却水管与所述外部件螺纹连接。优选地，设置在所述外部件上的冷却水出水口垂直于所述冷却水入水口设置。优选地，所述绝缘冷却水管的材料为聚四氟乙烯；优选地，所述引线采用无氧铜导线。本专利技术进一步提供一种正交场放大器，包括如如上所述的阴极组件。本专利技术的有益效果如下：根据本专利技术的控制极部件，熄火脉冲信号由引线加到控制极上，同时冷却去离子水对控制极和阴极进行冷却，保证控制极及阴极的散热，这样通电与冷却互不影响，同时，绝缘介质的冷却水管，可使控制极与阴极间的旁路电阻增加一个数量级，旁路电阻的增加，可大大减小了熄灭脉冲电流的分流，保证熄灭脉冲信号能全部加到控制极上，可从根本上消除管子工作中因熄灭不彻底而引起的打火，提高正交场放大器的可靠性。根据本专利技术的控制极部件，采用控制极、引线、水冷组件等用钎焊进行焊接，引线与外部件用氩弧焊焊接，绝缘冷却水管用与控制极物理连接，与外部件用螺纹连接方式。这种阴极控制极结构设计降低了施加在正交场放大器上熄火脉冲信号的损耗，保证了熄火脉冲信号能全部加载到控制极上，消除了现有技术正交场放大器中出现的振荡，克服了正交场放大器因熄火不彻底而引起的打火，使正交场放大器的可靠性得到显著提高。根据本专利技术的控制极部件结构，控制极及阴极冷却得到改善，使正交场放大器的性能得到进一步改善。将本专利技术请求保护的控制极部件应用到直流工作控制极脉冲调制的正交场放大器中，可提高正交场放大器的工作可靠性，有非常好的应用前景。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明；图1示出现有技术控制极部件的正交场放大器结构示意图。图2示出带有根据本专利技术的控制极部件的正交场放大器结构示意图。图3示出根据本专利技术的控制极部件结构示意图。图4示出根据本专利技术的控制极部件中水冷组件结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。如图2、图3和图4所示，示出一种直流工作控制极脉冲调制的正交场放大器的阴极组件，该阴极组件包括阴极支柱、外部件和控制极部件。控制极部件包括控制极组件和绝缘冷却水管，控制极组件包括引线、水冷组件和控制极。绝缘冷却水管与所述阴极支柱同轴地安装，其一部分位于阴极支柱内，其外壁与阴极支柱内壁形成有空间，绝缘水管的另一部分位于外部件内。绝缘水管位于外部件内的一端通过外部件的入水口用作阴极组件冷却水入水口。绝缘水管位于阴极支柱内的另一端与水冷组件连接。通过水冷组件，绝缘水管内部空间与形成在其外壁与阴极支柱内壁之间的空间连通，冷却水从绝缘水管内流通该空间中，并经形成在外部件上的冷却水出水口流出，形成冷却水回路，实现对控制极部件以及整个阴极组件的冷却。控制极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于阴极的控制极部件，其特征在于，该控制极部件包括控制极组件和绝缘冷却水管，该控制极组件包括引线、水冷组件和控制极，该水冷组件包括顶盖，顶盖内同轴设置的水管接头、引线接筒和绝缘陶瓷，所述绝缘冷却水管的一端用作冷却水入水口，另一端与水冷组件的水管接头连接，该水管接头上形成有连通绝缘冷却水管内外空间的开口，引线设置于绝缘冷却水管中，其一端用作信号输入端，另一端与水冷组件的引线接筒连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于阴极的控制极部件，其特征在于，该控制极部件包括控制极组件和绝缘冷却水管，该控制极组件包括引线、水冷组件和控制极，该水冷组件包括顶盖，顶盖内同轴设置的水管接头、引线接筒和绝缘陶瓷，所述绝缘冷却水管的一端用作冷却水入水口，另一端与水冷组件的水管接头连接，该水管接头上形成有连通绝缘冷却水管内外空间的开口，引线设置于绝缘冷却水管中，其一端用作信号输入端，另一端与水冷组件的引线接筒连接。2.根据权利要求1所述的阴极控制极部件，其特征在于，所述引线与引线接筒采用钎焊连接。3.根据权利要求1所述的阴极控制极部件，其特征在于，所述绝缘冷却水管与所述水管接头物理连接。4.根据权利要求1所述的阴极控制极部件，其特征在于，所述水冷组件的顶盖、水管接头、引线接筒和控制极均为钎焊连接。5.一种阴极组件，其特征在于，该阴极组件包括阴极支柱、外部件和控制极部件，该控制极部件包括控制极组件和绝缘冷却水管，该控制极组件包括引线、水冷组件和控制极，该水冷组件包括顶盖，顶盖内同轴设置的水管接头、引线接筒和绝缘陶瓷，所述绝缘冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振红，杨金生，周红刚，姚昉，
申请(专利权)人：北京真空电子技术研究所中国电子科技集团公司第十二研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11