專利名稱：一種多注速調(diào)管高次模式的矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微波真空電子器件領(lǐng)域，特別涉及一種多注速調(diào)管的高次模式矩 形諧振腔結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
多注速調(diào)管具有工作電壓低、頻帶寬、增益高、效率高的特點(diǎn)。其帶寬可以和大功 率耦合腔行波管相比擬，但功率、效率都比耦合腔行波管高，其增益大大高于前向波放大 器，其效率遠(yuǎn)高于固態(tài)器件，所以它是現(xiàn)代雷達(dá)發(fā)射機(jī)最有競(jìng)爭(zhēng)力的器件。因?yàn)榇蠊β?、?頻帶正是現(xiàn)代雷達(dá)發(fā)展需求。多注速調(diào)管的放大機(jī)理是多束電子注同諧振腔中高頻電場(chǎng)相互作用，使高頻場(chǎng)得 到放大。電子注、高頻電場(chǎng)這兩個(gè)因素對(duì)放大起決定性作用。諧振腔中的電場(chǎng)取決于諧振 腔的特性，因此諧振腔的特性對(duì)速調(diào)管的性能至關(guān)重要。在已知技術(shù)中，工作在矩形或圓柱形諧振腔基模的多注速調(diào)管，在向更高功率電 平發(fā)展時(shí)受到限制。其原因是，電子注要與高頻電場(chǎng)相互作用，注的位置、尺寸受諧振腔中 電場(chǎng)分布和電場(chǎng)相對(duì)集中處尺寸的限制，也即要受到漂移管尺寸的限制。電子注的位置是 與陰極的位置相對(duì)應(yīng)的，因此，陰極的位置、尺寸、面積也受到諧振腔的限制，這就限制了陰 極的發(fā)射電流和速調(diào)管輸出功率。雖然提高速調(diào)管工作電壓也可提高輸出功率，但會(huì)損失 它的帶寬，這是不希望出現(xiàn)的。為突破基模諧振腔對(duì)多注速調(diào)管功率電平的限制，我們發(fā)展了工作在TM22tl高次模 式矩形諧振腔的多注速調(diào)管。它不同于基模諧振腔，高次模式諧振腔尺寸大，諧振腔中存在 多個(gè)電場(chǎng)峰值區(qū)域，可有效增加漂移管頭的面積，從而增加陰極面積和陰極電流，最終提高 功率電平。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)已知技術(shù)中基模諧振腔多注速調(diào)管的功 率電平向高功率發(fā)展受到限制，為了克服這種限制，設(shè)計(jì)了一種高次模式的矩形諧振腔。在 滿足速調(diào)管工作電壓情況下，增大漂移管頭面積以提高速調(diào)管功率輸出能力，同時(shí)也滿足 大功率工作下散熱要求。本實(shí)用新型的目的，是提供一種多注速調(diào)管高次模式的矩形諧振 腔結(jié)構(gòu)。高次模式矩形諧振腔漂移管頭熱交換面積增大，結(jié)構(gòu)上便于實(shí)現(xiàn)更好的冷卻，更有 利于散熱，能承受更大的平均功率。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下，一種多注速調(diào)管高次模式的矩形諧振腔結(jié)構(gòu)，在矩 形諧振腔上下腔壁內(nèi)對(duì)應(yīng)TM22tl模式的4個(gè)電場(chǎng)峰值集中區(qū)域，其特征在于，設(shè)置4對(duì)漂移管 頭，4對(duì)漂移管頭上下兩兩相對(duì)，中間構(gòu)成互作用間隙；被冷卻通道圍繞著的漂移管頭上開 有多個(gè)用作電子注流通的通孔。所述各個(gè)通孔的位置與電子槍相應(yīng)的陰極位置保持一致， 以獲得好的電子通過率。在所述諧振腔兩側(cè)壁分別焊接撓性膜片及調(diào)諧用螺釘。這些螺釘 是用來實(shí)現(xiàn)腔體動(dòng)態(tài)頻率調(diào)諧。在諧振腔的上下腔壁間設(shè)有冷卻通道，所述冷卻通道緊靠漂移管頭，高速流動(dòng)的冷卻液充滿通道，將漂移管頭的熱能快速導(dǎo)走，提高速調(diào)管的功率容 量。在腔體垂直于撓性膜片的側(cè)壁加工冷卻公共通道，用于將所有諧振腔的冷卻通道連通 在一起并與外水路連接。本實(shí)用新型的有益效果是，由于TM22tl模式矩形諧振腔設(shè)置4對(duì)漂移管頭，相當(dāng)于4 個(gè)基模腔的并聯(lián)，輸出功率可達(dá)矩形基模腔的4倍，大幅提高了輸出功率容量。而且，動(dòng)態(tài) 調(diào)諧方便，頻率穩(wěn)定性好。

圖1為本實(shí)用新型諧振腔的主視圖。圖2為上述諧振腔的俯視圖。圖3為上述諧振腔的AA全剖面視圖。圖4為上述諧振腔的BB全剖面視圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1至圖3，表示本實(shí)用新型所述諧振腔的主視、俯視及剖面視圖，圖中諧振 腔的內(nèi)腔為1，該內(nèi)腔具有上下腔壁，上下腔壁內(nèi)對(duì)應(yīng)高次模式電磁場(chǎng)TM22tl，它的4個(gè)電場(chǎng) 峰值集中區(qū)域內(nèi)設(shè)有4對(duì)漂移管頭2，4對(duì)漂移管頭上下兩兩相對(duì)；每一對(duì)漂移管頭包圍著 多個(gè)電子注通道3，在本例中，每一對(duì)漂移管頭包圍著7個(gè)電子注通道，諧振腔兩側(cè)壁上分 別焊有連接繞性膜片4的3支調(diào)諧螺釘，上下腔壁間冷卻通道為5，通道內(nèi)充滿高速流動(dòng)的 冷卻液6，腔體靠外部分為公共冷卻通道7，公共通道的外側(cè)為水路接口 8。參照?qǐng)D4，表示 上述諧振腔的BB全剖面視圖。圖中9表示互作用間隙，即諧振腔中高頻場(chǎng)與多注電子注相 互作用的地方，能量在這里得以放大。多個(gè)諧振腔(腔數(shù)視速調(diào)管參數(shù)而定)疊加在一起 構(gòu)成速調(diào)管的高頻腔體部件。
權(quán)利要求1.一種多注速調(diào)管高次模式的矩形諧振腔結(jié)構(gòu)，在矩形諧振腔上下腔壁內(nèi)對(duì)應(yīng)TM22tl 模式的4個(gè)電場(chǎng)峰值集中區(qū)域，其特征在于，設(shè)置4對(duì)漂移管頭，4對(duì)漂移管頭上下兩兩相 對(duì)，中間構(gòu)成互作用間隙；被冷卻通道圍繞著的漂移管頭上開有多個(gè)用作電子注流通的通 孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多注速調(diào)管高次模式矩形諧振腔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述各個(gè) 通孔的位置與電子槍相應(yīng)的陰極位置保持一致，以獲得好的電子通過率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多注速調(diào)管高次模式矩形諧振腔結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述諧 振腔兩側(cè)壁分別焊接撓性膜片及調(diào)諧用螺釘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多注速調(diào)管高次模式矩形諧振腔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻 通道緊靠漂移管頭，高速流動(dòng)的冷卻液充滿通道。
專利摘要一種多注速調(diào)管高次模式的矩形諧振腔結(jié)構(gòu)，屬于微波真空電子器件領(lǐng)域，在矩形諧振腔上下腔壁內(nèi)對(duì)應(yīng)TM220模式的4個(gè)電場(chǎng)峰值集中區(qū)域，設(shè)置4對(duì)漂移管頭，4對(duì)漂移管頭上下兩兩相對(duì)，中間構(gòu)成互作用間隙；被冷卻通道圍繞著的漂移管頭上開有多個(gè)用作電子注流通的通孔。由于TM220模式矩形諧振腔設(shè)置4對(duì)漂移管頭，相當(dāng)于4個(gè)基模腔的并聯(lián)，輸出功率可達(dá)矩形基模腔的4倍，大幅提高了輸出功率容量。而且，動(dòng)態(tài)調(diào)諧方便，頻率穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)H01J23/18GK201859828SQ20102060180
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者張益林, 李冬鳳, 翟建國, 范迎山 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第十二研究所