專(zhuān)利名稱(chēng)：磁控管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁控管。
背景技術(shù)：
磁控管通常包括(圖1)主體部分1；陽(yáng)極2，其經(jīng)常帶有葉片(vane)3，以限定共振腔4；共軸陰極5；用于形成平行于陰極軸線(xiàn)的磁場(chǎng)的裝置(未示出)；以及與共振腔4內(nèi)探頭7耦合的天線(xiàn)6，用于向波導(dǎo)管8發(fā)射射頻能量(r.f energy)。陽(yáng)極和陰極之間的空間抽真空，且天線(xiàn)6也位于該真空區(qū)內(nèi)連接到銅套筒10的玻璃圓頂9形成的封套部分。
玻璃圓頂9的厚度不大，因此對(duì)輸出的電氣長(zhǎng)度(electricallength)影響不大，而且盡管由于射頻能量遇到導(dǎo)致反射的介電常數(shù)變化使窗(window)必定引起失配，但圓頂形狀仍然減少了這種影響。
然而，需要將玻璃圓頂密封到銅套筒10的制造工序耗費(fèi)時(shí)間(由于玻璃的膨脹系數(shù)必須形成所謂的豪斯基伯(Housekeeper)銅/玻璃密封)，因而成本昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種磁控管，其包括用于沿波導(dǎo)管發(fā)射射頻能量的天線(xiàn)；在磁控管內(nèi)封閉真空區(qū)的介電窗，在使用中射頻能量通過(guò)該窗被發(fā)射；以及該窗上的一傳導(dǎo)區(qū)(conductive area)，以減少該窗的射頻能量反射。
該傳導(dǎo)區(qū)能夠減少窗另外可能導(dǎo)致的失配。


現(xiàn)在參照附圖通過(guò)示例詳細(xì)描述實(shí)施本發(fā)明的一種方法，圖中圖1是已知磁控管的軸向橫截面，該截面也是通過(guò)波導(dǎo)管輸出軸線(xiàn)剖取的；
圖2是根據(jù)本發(fā)明磁控管的軸向橫截面，該截面也是通過(guò)波導(dǎo)管輸出軸線(xiàn)(圖3中線(xiàn)A-A表示)剖取的；圖3是圖2所示磁控管的截面，該截面是通過(guò)陽(yáng)極軸線(xiàn)和波導(dǎo)管輸出軸線(xiàn)剖取的；圖4是沿圖3中線(xiàn)B-B剖取的前視圖；圖5表示放大比例的圖2中磁控管的介電窗；圖6表示帶第一可選擇傳導(dǎo)區(qū)的介電窗；圖7表示帶第二可選擇傳導(dǎo)區(qū)的介電窗；和圖8表示帶第三可選擇傳導(dǎo)區(qū)的介電窗。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖2至5，根據(jù)本發(fā)明的磁控管包括在主體1內(nèi)縱向延伸的陽(yáng)極2，其具有限定共振腔4、向內(nèi)延伸的葉片3和中心共軸陰極5。從負(fù)充電陰極發(fā)射的電子與由例如電磁鐵(未示出)產(chǎn)生平行于陽(yáng)極軸線(xiàn)的磁場(chǎng)相互作用，以通過(guò)與空腔的共振互作用產(chǎn)生射頻能量。與陽(yáng)極軸線(xiàn)平行延伸的天線(xiàn)6由四分之一波長(zhǎng)長(zhǎng)度的銅柱11支撐，以便使其沒(méi)有電作用，但卻提供機(jī)械支撐和熱傳導(dǎo)。天線(xiàn)通過(guò)導(dǎo)體12，13連接到共振腔4內(nèi)的環(huán)14上。
陰極5在由蓋15封閉的區(qū)域內(nèi)的主體上方延伸。在主體1下面的部分16包含用于冷卻磁控管主體部分的裝置，其一般由銅制成。
由天線(xiàn)6輻射的射頻能量沿連接到主體1上的波導(dǎo)管8發(fā)射。波導(dǎo)管是一短段，在其端部具有凸緣17，凸緣上設(shè)有孔18，可供固定其它的波導(dǎo)管段。通常輻射為T(mén)E10模式。天線(xiàn)6位于磁控管的真空區(qū)內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，該真空區(qū)由具有傳導(dǎo)區(qū)，例如扇形面21，22的介電窗19封閉，該扇形面21，22在圖5中按放大比例示出。
在一個(gè)實(shí)施例中，介電窗為陶瓷窗，優(yōu)選為圓盤(pán)形。合適的材料為氧化鋁，即三氧化二鋁(Al2O3)。傳導(dǎo)區(qū)按照以下方式形成將鉬錳混和物涂到扇形區(qū)21，22內(nèi)的陶瓷盤(pán)表面以及窗的周邊上，而后窗被燒制(fire)。然后將銅鍍到扇形區(qū)21，22上，再將鎳鍍到窗的周邊。最后將窗釬焊到銅管20的內(nèi)部，銅管20再焊到磁控管主體1上。
當(dāng)從天線(xiàn)6發(fā)射的射頻能量遇到陶瓷窗19時(shí)就會(huì)遭遇介電常數(shù)的變化，從而預(yù)料由于窗的電容特性而可能反射。然而，傳導(dǎo)區(qū)21，22是感應(yīng)的，并且補(bǔ)償窗的電容，從而減少了反射。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，其具有良好的寬帶匹配，沒(méi)有明顯的共振或其它問(wèn)題。
在不偏離本發(fā)明范圍的情況下可進(jìn)行改變。因此，區(qū)域不一定是扇形。例如，傳導(dǎo)材料可以布置成沿扇形直邊設(shè)置的傳導(dǎo)材料直邊條帶27，28(圖6)，即在銅管20周邊的部分23和24之間以及在部分25和26之間延伸。傳導(dǎo)區(qū)甚至不必是直邊的，盡管每個(gè)傳導(dǎo)區(qū)在沿管的圓周方向兩個(gè)間隔開(kāi)的部分上與管20的周邊接觸是理想的。例如，外側(cè)為扇形的傳導(dǎo)區(qū)內(nèi)側(cè)可以是相對(duì)于圓盤(pán)19中心的凹面29，30(圖7)或凸面31，32(圖8)。此外，傳導(dǎo)區(qū)21，22；27，28；29，30；以及31，32可鍍?cè)谔沾纱暗膬擅?，彼此?duì)準(zhǔn)，而不是如所述僅鍍?cè)谝幻嫔稀?br> 傳導(dǎo)區(qū)可以用其它方式沉積。因此例如，它們可通過(guò)濺射涂覆，其中，通過(guò)電場(chǎng)將離子引導(dǎo)到靶上，例如低氣壓下真空室內(nèi)的銅或鎳，使得靶的材料由于離子撞擊而被除去并被射向窗。另一種作法是可通過(guò)蒸發(fā)真空室內(nèi)的金屬使其凝結(jié)到窗上來(lái)涂覆傳導(dǎo)區(qū)。
陶瓷窗合適的厚度為2.6mm，但該厚度可以是從1.5mm至4.0mm之間的任何值。而且，也可采用陶瓷以外的其它材料作為介電窗的材料。例如，該窗可以由玻璃制成。即使當(dāng)窗是陶瓷窗時(shí)，也可采用不是氧化鋁的陶瓷，例如氧化鈹、尖晶石、或氮化硼。也可采用銅以外的材料作為傳導(dǎo)區(qū)，例如鎳。
陶瓷窗不必是平的，也可以是凹的或凸的。
權(quán)利要求
1.一種磁控管，其包括用于沿波導(dǎo)管發(fā)射射頻能量的天線(xiàn)；在磁控管內(nèi)封閉真空區(qū)的介電窗，射頻能量在使用中通過(guò)該窗被發(fā)射，以及該窗上的一傳導(dǎo)區(qū)，以減少由該窗的射頻能量反射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控管，其中，該窗是陶瓷窗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的磁控管，其中，該窗是平面的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一個(gè)所述的磁控管，其中，窗的周邊被磁控管的一傳導(dǎo)區(qū)域包圍，并且所述傳導(dǎo)區(qū)與所述傳導(dǎo)區(qū)域的兩個(gè)間隔開(kāi)的部分相接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁控管，其中，天線(xiàn)的軸線(xiàn)平行于連接所述間隔開(kāi)部分的線(xiàn)延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的磁控管，其中，傳導(dǎo)區(qū)的一個(gè)邊界是連接間隔開(kāi)部分的線(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁控管，其中，傳導(dǎo)區(qū)的另一個(gè)邊界是窗的周邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁控管，其中，傳導(dǎo)區(qū)是扇形的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一個(gè)所述的磁控管，其中，相對(duì)于天線(xiàn)對(duì)稱(chēng)地設(shè)置有一對(duì)這種傳導(dǎo)區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁控管，其中，在窗的兩側(cè)具有多對(duì)這種傳導(dǎo)區(qū)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一所述的磁控管，其中，窗為圓盤(pán)形。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一所述的磁控管，其中，窗為矩形。
全文摘要
磁控管中具有本體(1)，其限定由葉片(3)分成共振腔(4)的陽(yáng)極(2)；并具有共軸陰極(5)，當(dāng)平行于陽(yáng)極軸線(xiàn)施加磁場(chǎng)時(shí)由介電窗(19)封閉的磁控管真空區(qū)域內(nèi)的天線(xiàn)所產(chǎn)生的射頻能量沿波導(dǎo)管(8)發(fā)射。介電窗在其表面具有相對(duì)于天線(xiàn)對(duì)稱(chēng)布置的扇形傳導(dǎo)區(qū)，其電感平衡介電窗的電容，從而減少窗上的反射。
文檔編號(hào)H01J23/40GK1841635SQ20061007102
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者M·B·C·布雷迪 申請(qǐng)人:E2V技術(shù)英國(guó)有限公司