Ｃ波段大功率永磁聚焦速调管制造技术

一种Ｃ波段大功率永磁聚焦速调管，包括：电子枪组件的一端朝向阳极，并被包围下磁屏中，另一端接电子枪瓷组件；阳极的外圆周面接下磁屏，且另一端依序接多个谐振腔，最后一个谐振腔接上磁屏，上磁屏接收集极；电子枪组件、阳极和谐振腔套在磁场回路中；收集极侧面有多个散热片，散热片外侧有固定在上磁屏上的风筒；风筒靠上磁屏一端侧面和上磁屏上靠风筒内部有通风孔；输出波导组件一端接靠上磁屏一端的一个谐振腔，另一端接输出窗组件，并且它的一侧面有钛泵接口；一输入接头接紧靠阳极的谐振腔。每一个磁钢环路固定在铁环中，铁环的外环固定在磁场外壳上，上磁屏与磁场外壳连接固定为一体，紧靠下磁屏磁钢的内环是下磁屏的一部分。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电真空器件
，特别涉及一种c波段大功率永磁聚焦速调管。
技术介绍
速调管是产生高频率和高功率的真空微波器件，磁场聚焦的好坏是保证电子注与 微波发生能量交换的关键。速调管的聚焦方式主要有两种电磁聚焦和永磁聚焦。电磁聚 焦由于其体积庞大并且需要附加磁场电源使其在使用上受到很大的限制，尤其当系统需要 具备机动性时，其可适应性大为降低。永磁聚焦则以其体积小、重量轻并且不需要附加能源 供电维持而在整机应用中倍受欢迎。 不过，由于永磁聚焦的磁钢不像电磁聚焦的电流那样容易调整，这给永磁聚焦系 统和相关的电子光学系统的设计带来了很大的困难。尽管如此，人们希望在技术不断进步 的基础上，尽可能在更多微波频段采用永磁聚焦速调管，以逐步改善整机性能，特别是灵活 机动性和稳定可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种C波段大功率永磁聚焦速调管，以实现C波段大 功率速调管的永磁聚焦，解决电磁聚焦带来的体积庞大和额外的能源消耗，改善系统的机 动性和稳定可靠性。 为实现上述目的，本技术提供的C波段大功率永磁聚焦速调管结构，主要包 括 —电子枪组件，其一端朝向阳极，并被包围在下磁屏中，另一端与电子枪瓷组件相 接，该下磁屏由定位槽套设固定在底部磁钢内环内，它的一端与电子枪瓷组件相接； 阳极的外圆周面与下磁屏相接，并且另一端依序连接多个谐振腔，最后一个谐振 腔与上磁屏相接，上磁屏与收集极相接； 上磁屏与磁场外壳连接固定为一体； 电子枪组件、谐振腔和阳极套设在磁场回路中，上下磁屏之间的磁钢外壳上安装 有多个磁钢环路；每一个磁钢环路为轴对称，磁钢固定在铁环中，铁环的外环固定在磁场外 壳上； 与上磁屏相接的收集极的侧面设有多个散热片，整个收集极安装在一风筒内，该 风筒固定在上磁屏上，风筒靠近上磁屏的侧面有通风孔，风筒的顶端接一风机； 上磁屏上靠风筒内部有孔通往磁场聚焦回路的内部； 输出波导组件的一端与靠上磁屏一端的一个谐振腔相接，输出波导组件的另一端 连接输出窗组件，在输出波导组件的一侧面设有钛泵接口 ； —输入接头，连接紧靠阳极的谐振腔。 所述的C波段大功率永磁聚焦速调管结构，其中，上磁屏分为对称的两部分，其中3一部分与靠上磁屏一端的谐振腔和收集极入口相接，另一部分与磁钢外壳固定在一起。 所述的C波段大功率永磁聚焦速调管结构，其中，磁场外壳通过螺钉与法兰相固 定。 所述的C波段大功率永磁聚焦速调管结构，其中，电子枪瓷组件的周围固化有硅 橡胶。 所述的C波段大功率永磁聚焦速调管结构，其中，输出窗组件与输出波导组件之 间通过法兰和螺栓固定。 所述的C波段大功率永磁聚焦速调管结构，其中，钛泵安装在永磁聚焦回路中。 本技术的效果是 1、利用本技术，实现了 C波段大功率永磁聚焦速调管，有效縮小了聚焦磁场 回路的体积和重量。 2、利用本技术，解决了电磁聚焦带来的体积庞大和额外能源消耗等问题，改 善了系统的机动性稳定可靠性。 3、本技术通过风冷形式，在减小系统体积和重量的基础上，进一步提高了的 环境适应性。附图说明图1为本技术提供的一种C波段大功率永磁聚焦速调管的纵向剖面结构示意 图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并 参照附图，对本技术进一步详细说明。 本技术是一种结合特殊永磁聚焦回路和强迫风冷散热C波段大功率永磁聚 焦速调管结构，是通过电性能设计、工程设计、机械加工、钎焊和陶瓷封接工艺以及烘排去 气等过程实现的。它是一种将电子注能量转化为微波能量的真空微波器件，输出工作模式 是TEw矩形波导模。 图1给出了一个C波段大功率永磁聚焦速调管的纵向剖面结构图。该C波段大功 率永磁聚焦速调管结构包括电子枪瓷组件1、下磁屏2、安装法兰3、磁场外壳4、多个谐振 腔5的串接、多个磁钢环路6、输出波导组件7、输出窗组件8、钛泵(连接在钛泵接口 9上， 未画出)、收集极10、风筒11、输入接头12、上磁屏13、阳极14和电子枪组件15。 电子枪瓷组件1负责阳极14和电子枪组件15之间的高压隔离，它的一端与电子 枪组件15相接，另一端与下磁屏2相接。 下磁屏2被分成两部分，其中一部分与电子枪瓷组件1以及阳极14相接，另一部 分作为磁钢定位环的内环与底部磁钢6固定在一起。 阳极14的外圆周面与下磁屏2相接，并且另一端依序连接多个谐振腔5，最后一个 谐振腔5与上磁屏13相接，上磁屏13与收集极10相接； 输出波导组件7 —端与紧靠上磁屏13的一个谐振腔5相接，另一端与输出窗组件 8相接，侧面有一钛泵接口 9，上端有排气管冷焊接口保护套和用螺钉固定在上磁屏13和波导7本身上的金属加强条。 上磁屏13被分成两部分，其中一部分与紧靠上磁屏13的一个谐振腔5和收集极 10入口相接，另一部分与磁钢外壳4固定在一起。 与磁钢外壳4固定在一起的上磁屏13部分被分成两半，在磁场安装到位后，用螺 钉将这部分磁屏的两半合拢与磁场外壳4固定在一起。 每一个磁钢环路6是轴对称的，磁钢被定位在特定的铁环中，这些铁环的外环被 固定在磁场外壳4上，最下面磁钢环路6的内铁环(下磁屏部分)被钦入与阳极14和电子 枪瓷组件1相接的下磁屏部分的定位槽中；安装到位后，外壳被装入安装法兰3中，同时有 螺钉将安装法兰3与磁钢外壳4固定在一起。 电子枪瓷组件1、电子枪组件15、下磁屏2、阳极14、谐振腔5、输出波导组件7、输 出窗组件8、钛泵(连接在钛泵接口 9上，未画出)、输入接头12、上磁屏13和收集极10构 成速调管；下磁屏2、磁钢环路6、磁场外壳4和上磁屏13构成永磁聚焦回路；两者通过下 磁屏2的定位槽、上磁屏13以及磁钢外壳4和安装法兰3上的定位安装螺孔螺钉结合在一 起，形成C波段大功率永磁聚焦速调管。 信号输入是通过输入接头12将微波信号输入到紧靠着阳极14的谐振腔5与来自 电子枪的电子注发生相互作用；在外加磁场的作用下，电子注沿中间孔朝前行进，同时与各 个谐振腔5发生相互作用，进行调制和群聚，在侧面接输出波导7的谐振腔5中将电子的部 分能量转化为微波能量从输出窗8输出到负载，而电子的剩余能量在收集极10上发散消 耗。 收集极10是设计为收集和消耗剩余电子能量的，在收集极10的侧面有很多散热 片相连，散热片的外侧有一个固定在上磁屏13上的风筒11，风筒11的底部侧面有入风口， 且上端与风机连接，另外上磁屏13靠风筒内部设有孔通往磁场聚焦回路的内部，以便风机 抽风时能够对速调管谐振腔5有一定的冷却作用。 电子枪瓷组件1设计必须承受足够高的电压，在电子枪瓷组件1的周围固化了一定厚度的硅橡胶(未画出)，以提高阳极14和电子枪15之间的耐压能力。 输出窗组件8设计必须确保微波能量输出对外的匹配连接，除正常的焊接之外，输出窗通过法兰和螺栓进行机械加固，避免因外力作用变形引起失配。 钛泵接在钛泵接口 9处，用于保持速调管内部有足够高的真空度，钛泵隐藏在永 磁聚焦回路之中，图中没有示出。 所述C波段大功率永磁聚焦速调管结构工作过程如下 输入信号从输入接头进入靠近阳极的第一个谐振腔5与来自电子枪的电子注发 生相互作用；在体积小、重量轻的永磁聚焦磁场作用下，电子注沿中间孔朝前行进，同时与 各个谐振腔5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｃ波段大功率永磁聚焦速调管，其特征在于，主要包括：　　一电子枪组件，其一端朝向阳极，并被包围在下磁屏中，另一端与电子枪瓷组件相接，该下磁屏由定位槽套设固定在底部磁钢内环内，它的一端与电子枪瓷组件相接；　　阳极的外圆周面与下磁屏相接，并且另一端依序连接多个谐振腔，最后一个谐振腔与上磁屏相接，上磁屏与收集极相接；　　上磁屏与磁场外壳连接固定为一体；　　电子枪组件、谐振腔和阳极套设在磁场回路中，上下磁屏之间的磁钢外壳上安装有多个磁钢环路；每一个磁钢环路为轴对称，磁钢固定在铁环中，铁环的外环固定在磁场外壳上；　　与上磁屏相接的收集极侧面设有多个散热片，整个收集极安装在一风筒内，该风筒固定在上磁屏上，风筒靠近上磁屏的侧面设有通风孔，风筒的顶端连接风机；　　上磁屏上靠风筒内部有孔通往磁场聚焦回路的内部；　　输出波导组件的一端与靠上磁屏一端的一个谐振腔相接，输出波导组件的另一端连接输出窗组件，在输出波导组件的一侧面设有钛泵接口；　　一输入接头，连接紧靠阳极的谐振腔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗积润，郭炜，朱敏，张世昌，符春久，丁耀根，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]