[發明專利]集電器

有效

• 申請號: 01804465.4
• 申請日: 2001-02-05
• 公開（公告）號: CN1397084A
• 公開（公告）日: 2003-02-12
• 發明（設計）人: R·威爾遜;S·巴德爾;T·A·克羅姆頓
• 申請（專利權）人: 馬科尼應用技術有限公司
• 主分類號: H01J23/54
• 分類號: H01J23/54;H01J23/027
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥凌,章社杲

??????????????????????技術領域

本發明涉及用于電子束管的集電器。

??????????????????????背景技術

線性電子束管用于放大rf信號。它們結合一個電子槍用來產生具有適當功率的電子束。電子槍具有一個加熱到高溫的陰極，使得應用電場產生電子輻射。電場通過在陰極前面一定距離放置一個陽極而產生。通常，陽極具有地電位，而陰極位于一個很大的，比如說數千伏特的負電位。

在一類叫做感應輸出管(IOT)的線性電子束管中，在陽極前面鄰近的地方放置一個柵極，要放大的rf信號施加在陰極和柵極之間，使得在電子槍區域產生的電子束是密度調制的。引導密度調制的電子束通過一個rf反應區，該區包括一個或者多個共振腔。電子束可以用磁裝置聚焦，以保證它通過該rf區，并在提取放大的rf信號的輸出部分釋放功率。

在通過輸出部分后，電子束進入集電器，在這里它被收集并散失它的剩余功率。需要散失的功率數量依賴于線性電子束管的效率，它是在電子槍區域產生的電子束的功率和在rf區的輸出連接中提取的rf功率之間的差。

集電器可以包括一個簡單的部件，通常是銅，它在地電位或接近地電位工作。已知通過使用由一些電絕緣的階組成的集電器來改善放大管的總效率，所述階的每一個工作在地和陰極電位之間的一個電位下。在一種放大超高頻的電視信號的大功率調速管的這種典型的安排中，集電器具有5階，在各階之間的電位差是電子束電壓的25％。通過使用一個多階集電器，電子束中的電子在沖擊陰極面之前被減速，從而導致較大的能量恢復。當然，集電器可以具有運行在不同電位的不同的階數來節省能量。

??????????????????????發明內容

根據本發明的一個方面，用于一個電子束管的多階集電器包括：至少兩個電極階，在它們之間放置一個介電環，該環在其每一端面有一個金屬板，分別電連接到各個不同的階上，使得與環一起用來定義一個高頻分布式旁路電容器。

該環呈圓形。其內外邊緣之間的徑向距離等于或大于其端面的軸向距離。這與常規安排相反，常規安排中在相鄰電極階之間的電氣絕緣由軸向長度比其壁厚顯著大的介電圓柱提供。通過使用本發明，該環可以得到大的電容，因為板之間的距離比它們的表面積相比很小。這樣，環和金屬板的組合能夠實現一個旁路電容器，它的效果在高頻時就像一個低阻抗。進入集電器的電子束由rf電流分量調制，在集電器區產生rf電壓。這可以導致從集電器內部到集電器外部通過分開集電器階的絕緣體發生rf泄漏。與常規構造相比，本發明的使用允許通過絕緣體的泄漏減小或消除。優選使用陶瓷材料的環，但是其它形式的絕緣體也可以是適宜的。

在一個優選的實施例中，至少一個金屬板包括一個金屬化層，它可以使用非常著名的技術放置。然而，金屬板可以代之以用分開制造的部件組成，然后把它們固定到環的表面。

至少一個金屬板不伸到它所處于的表面的內緣和外緣，這是有利的。這樣，除在位于不同電位的部件之間提供一定路徑長度的環的軸向厚度以外，在金屬板邊緣和外圍之間還存在距離。因此可能用該絕緣環得到否則用具有較大軸向長度的絕緣圓柱才可以得到的同樣的電壓延緩。這還提供在軸向更緊湊的集電器。

本發明可以應用于作為單一元件形成的集電器，絕緣環放置在集電器和與絕緣環所固定的管體之間。于是由集電器體、環和管體定義分布式旁路電容。于是，本發明的一個另外的方面提供一個電子束管，它包括兩階，其一是集電器，在它們之間有絕緣環，環的每一端面上各有一個金屬板，電氣連接到各階上，使得它們與環一起定義一個高頻旁路電容器。在集電器運行在抑制電壓的地方，這一安排十分有利，能夠給出改善的能量效率。

??????????????????????附圖說明

現在舉例說明實現本發明的一種方式，

圖1表示一個按照本發明的第一方面的多階集電器；

圖1A是圖1的一個放大的部分；以及

圖2表示按照本發明的一個第二方面構造的電子束管的一部分。

???????????????????具體實施方式

參考圖1和圖1A，一個多階電子束集電器包括一個第一電極階1，第二電極階2和沿縱向軸X-X安排的一個第三電極階3，使用時電子束沿X-X軸從第一階1的開孔4進入集電器，第一階也用作輸出漂移管。