專利名稱：一種用于l波段空間行波管的慢波結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及微波電真空器件領(lǐng)域，具體地說是一種用于L波段空間行波管的 慢波結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
空間行波管是目前航天裝備的通訊、導(dǎo)航及數(shù)傳等有效載荷系統(tǒng)以及星載轉(zhuǎn)發(fā)器 和合成孔徑雷達(SAR)發(fā)射機的關(guān)鍵部件，其中L波段空間行波管主要用于二代導(dǎo)航，要求 具有高增益、高效率、高可靠性等優(yōu)點。在行波管內(nèi)，高頻信號沿慢波線軸向傳輸，在行進過 程中因獲得電子注的動能而得到放大。因此，高頻信號與電子注的互作用效率是影響行波 管總效率的一個關(guān)鍵因素。高效率慢波系統(tǒng)的設(shè)計是研制空間行波管的重要環(huán)節(jié)。由于電子注與高頻信號只 有在同步條件下才能進行有效互作用，因而電子注能夠向高頻場交出的能量只是其速度比 同步速度高出的部分所對應(yīng)的動能，使得其電子效率比較低，通常只有20%左右。而且，行 波管容易產(chǎn)生自激振蕩，需要設(shè)計合適的衰減器來抑制。同時，考慮螺旋線散熱和耦合阻抗 的問題，需要設(shè)計合適的夾持桿。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于L波段空間行波管的慢波結(jié)構(gòu)，具有較高的電 子效率，并滿足慢波系統(tǒng)對慢波可靠性的要求。為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為一種用于L波段空間行波管的慢波結(jié)構(gòu)，包括有管殼，其特征在于所述管殼內(nèi)設(shè) 置有兩段緊貼管殼內(nèi)壁的管狀的夾持桿，所述夾持桿之間有漂移空腔，所述漂移空腔兩側(cè) 附近的夾持桿內(nèi)壁分別設(shè)有膜狀的衰減器，其中前一段夾持桿中夾有螺距均勻的輸入螺旋 線，后一段夾持桿中夾有螺距分段跳變的輸出螺旋線。所述的一種用于L波段空間行波管的慢波結(jié)構(gòu)，其特征在于所述輸出螺旋線從 最靠近漂移空腔開始依次分為四段開始段、負跳變段、過渡段和結(jié)束段，每段輸出螺旋線 的螺距不變，其中負跳變段的螺距小于開始段的螺距，過渡段的螺距在開始段螺距和負跳 變段的螺距之間，結(jié)束段的螺距大于開始段的螺距。本實用新型由管殼、螺旋線、夾持桿和衰減器組成，管殼采用內(nèi)徑R = 7. 7mm的蒙 乃爾材料；螺旋線采用高純真空熔煉鉬，尺寸為1. 0mmX 1. 02mm ；夾持桿采用小=3. 0mm的 圓形BeO桿，該材料具有良好的導(dǎo)熱性能；衰減器采用具有一個切斷的碳膜結(jié)構(gòu)。本實用新 型中，輸入螺旋線長265mm，采用均勻螺距2. 9mm。輸出螺旋線長310mm，采用跳變螺距先 跳到一個很低的螺距值，然后逐漸增加螺距，依次包括長度為181mm，螺距為2. 9mm的開始 段；長度為9mm，螺距為2. 2mm的負跳變段；長度為95mm，螺距為2. 6mm的過渡段；以及長度 為15mm，螺距為3. 22mm的結(jié)束段。本實用新型衰減器分為長度均為55mm的兩段，分別鍍在 最靠近漂移空腔兩側(cè)的夾持桿內(nèi)壁，漂移空腔長度為5mm。[0009]本實用新型的有益效果是，計算的互作用效率高達31. 25%，增益均在61. 5dB以 上，散熱性能好，螺旋線能承受的功率高，不會因高能電子的轟擊而燒斷，從而提高了慢波 結(jié)構(gòu)的可靠性。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)剖視圖。圖2為螺旋線螺距尺寸分布坐標(biāo)圖。圖3為集中衰減器尺寸分布坐標(biāo)圖。
具體實施方式
如圖1所示。一種用于L波段空間行波管的慢波結(jié)構(gòu)，包括有管殼1，管殼1內(nèi)設(shè) 置有兩段緊貼管殼內(nèi)壁的管狀的夾持桿2、3，夾持桿2、3之間有漂移空腔4，漂移空腔4兩 側(cè)附近的夾持桿2、3內(nèi)壁分別設(shè)有膜狀的衰減器5、6，其中前一段夾持桿2中夾有螺距均勻 的輸入螺旋線7，后一段夾持桿3中夾有螺距分段跳變的輸出螺旋線8。輸出螺旋線8從最 靠近漂移空腔開始依次分為四段開始段、負跳變段、過渡段和結(jié)束段，每段輸出螺旋線的 螺距不變，其中負跳變段的螺距小于開始段的螺距，過渡段的螺距在開始段螺距和負跳變 段的螺距之間，結(jié)束段的螺距大于開始段的螺距。本實用新型的設(shè)計方法按以下步驟進行首先，根據(jù)電壓電流指標(biāo)，確定Ya = 1. 3，選擇管殼的內(nèi)徑、螺旋線尺寸和夾持桿 的初步尺寸，并計算輸入段螺距。其次，根據(jù)電壓電流指標(biāo)，確定磁場強度，利用軟件計算輸入段的互作用，得到輸 入段的長度和螺距，使輸入段得到較高的增益。再次，根據(jù)輸入段的參數(shù)，結(jié)合小信號增益曲線，利用軟件計算輸出段的參數(shù)，使 輸出段達到飽和狀態(tài)，得到輸出段的螺距和長度。最后，在計算好的輸入輸出段設(shè)置衰減器，利用軟件計算，得到輸入輸出段螺距曲 線，衰減器的長度曲線，使輸出功率滿足高效率的要求。具體實施例1)根據(jù)管子的技術(shù)指標(biāo)要求，選取陰極電流Ik = 180mA，慢波電壓％ = 3250V，計 算電子注的速度、高頻輸入信號的功率、相速、導(dǎo)波波長、減速比、軸向相位常數(shù)和徑向相位 常數(shù)等物理參數(shù)；2)計算螺旋線的平均半徑和通道半徑，選取1. 0mmX 1. 02mm的高純真空熔煉鉬螺 旋線、內(nèi)徑R = 7. 7mm的蒙乃爾管殼、具有良好導(dǎo)熱性的圓形夾持桿；3)取X p/L = 3. 6，得到L = A p/3. 6 = 20. 25讓，確定磁場周期為20讓，其中
權(quán)利要求一種用于L波段空間行波管的慢波結(jié)構(gòu)，包括有管殼，其特征在于所述管殼內(nèi)設(shè)置有兩段緊貼管殼內(nèi)壁的管狀的夾持桿，所述夾持桿之間有漂移空腔，所述漂移空腔兩側(cè)附近的夾持桿內(nèi)壁分別設(shè)有膜狀的衰減器，其中前一段夾持桿中夾有螺距均勻的輸入螺旋線，后一段夾持桿中夾有螺距分段跳變的輸出螺旋線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于L波段空間行波管的慢波結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 輸出螺旋線從最靠近漂移空腔開始依次分為四段開始段、負跳變段、過渡段和結(jié)束段，每 段輸出螺旋線的螺距不變，其中負跳變段的螺距小于開始段的螺距，過渡段的螺距在開始 段螺距和負跳變段的螺距之間，結(jié)束段的螺距大于開始段的螺距。
專利摘要本實用新型公開了一種用于L波段空間行波管的慢波結(jié)構(gòu)，由管殼、螺旋線、夾持桿和衰減器組成，管殼采用內(nèi)徑R＝7.7mm的蒙乃爾材料，螺旋線采用高純真空熔煉鉬，尺寸為1.0mm×1.02mm，夾持桿采用φ＝3.0mm的圓形BeO桿，衰減器采用具有一個切斷的碳膜結(jié)構(gòu)。螺旋線的輸入段采用均勻螺距，輸出段采用跳變螺距。本實用新型具有互作用效率高、增益高、散熱能力強、可靠性高等優(yōu)點，適合應(yīng)用于L波段空間行波管。
文檔編號H01J23/26GK201717232SQ20102020851
公開日2011年1月19日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者吳華夏, 法朋亭, 賀兆昌, 高紅梅 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所