[發明專利]一種毫米波行波管復合型管殼及其制作方法

無效

• 申請號: 200910180425.4
• 申請日: 2009-10-14
• 公開（公告）號: CN101673651A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 方衛;侯信磊;李玉珍;卞磊
• 申請（專利權）人: 安徽華東光電技術研究所
• 主分類號: H01J23/12
• 分類號: H01J23/12
• 代理公司: 信息產業部電子專利中心
• 代理人: 李勤媛

技術領域

本發明屬于真空電子器件領域，特別涉及一種毫米波行波管復合型管殼及其制作方法。

背景技術

在電子戰裝備的功率行波管中，其磁聚焦系統多采用周期永磁聚焦系統(PPM)。對于厘米波段的行波管，慢波系統的耦合腔尺寸相對較大，鐵質極靴可以作為磁聚焦系統的一部分，且可以深入到高頻腔的內部，可以輕松實現電子束的磁聚焦。如圖1所示。

而對于毫米波波段的行波管，耦合腔的總體尺寸較小，不能像厘米波波段的行波管一樣用極靴作為磁聚焦系統的一部分。對毫米波波段的行波管，一般采用慢波系統與磁聚焦系統分離的獨立聚焦系統。因為毫米波器件的零件尺寸較小，無法很好的保證慢波系統的真空氣密性和要求的機械強度，所以目前一般采用在慢波結構外套管殼的方法來保證慢波系統的真空氣密性和機械強度。管殼一般采用蒙耐爾等非磁性金屬材料。如圖2所示。極靴和磁片可套在管殼的外面組成磁聚焦系統。不像厘米波段行波管磁聚焦系統的一部分可以置于管殼內，毫米波段行波管磁聚焦系統如圖3所示。

采用此種磁聚焦方式存在以下方面的不足：第一，極靴與管殼之間有間隙，極靴是活動的，熱測時調節費事，很難保證管子批量生產的一致性。第二，由于管殼有一定的厚度，極靴的內徑較粗，加大了聚焦難度和周期永磁聚焦系統(PPM)的橫向尺寸，增加了管子的體積和重量，這對小型化毫米波行波管的設計是很不利的。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是，針對傳統結構下的毫米波行波管器件很難滿足尺寸盡可能小的要求，聚焦調節的難度也將加大。為了克服這些障礙就要重新考慮器件的結構尺寸關系，本發明的目的是提供一種毫米波行波管復合型管殼及其制作方法，該管殼既能保證慢波系統的真空氣密性和機械強度，又可降低聚焦難度。

在描述所采用的技術方案之前，先敘述該方法是基于以下理解，由于毫米波行波管極靴零件尺寸較小，真空氣密性和機械強度很難保證，為保證慢波系統的機械強度和真空氣密性，必須在慢波系統的外面套用管殼。而該管殼的使用還必須有利于磁場的聚焦。如果采用圖2的方式，由于管殼有一定的厚度，這會使得套用在管殼外的極靴內徑變大。而極靴內徑的大小對磁場聚焦的難易程度是非常明顯的。極靴內徑變大，勢必使磁場的聚焦能力變差，增加了聚焦的難度。因此，為提高磁場的聚焦能力，必須使極靴的內徑減小，極靴內徑的最小值即為慢波結構的外徑，即取消了一層管殼的厚度。可以做這樣的考慮，將圖2極靴下的一段管殼部分用極靴本身代替，把極靴間的連接部分段與兩極靴焊接起來，保證真空氣密性，便可形成一種磁性材料與非磁性材料相結合的復合型管殼。如圖4所示。

這種既是極靴的一部分，又起管殼作用的復合管殼的優點有：1.極靴是固定的，熱測時調節簡單，可保證管子批量生產的一致性；2.極靴內徑更小，更有利于磁場的聚焦，有利于減小聚焦系統的體積和重量，有利于實現行波管的小型化；3.極靴與慢波結構直接接觸，更有利于慢波系統的散熱；4.磁場周期容易改變，可實現任意磁場周期設計。

為實現本發明目的，所采用的技術方案如下，一種毫米波行波管復合型管殼，包括毫米波行波管所使用聚焦系統的極靴片，其特征在于，所述極靴片與非磁性金屬材料圈，沿軸向相間交替排列并焊接固定成完整的復合管殼。

所述復合管殼的長度和極靴的橫向尺寸，均由所述毫米波行波管電參數決定。

根據上述毫米波行波管復合管殼，其制作方法流程為，

①將極靴鍍鎳或鍍銅，并在氫氣環境中進行熱處理；

②沿復合管殼聚焦部分，將極靴片與非磁性金屬材料圈，相間交替排列并焊接成整體；

③復合管殼焊接后，對其內管壁在精密機床上絞光，以保證內徑的公差和光潔度；

本發明的有益效果是，該用于毫米波行波管的復合管殼，使整管橫向尺寸和極靴內徑都減小到最小值，符合總管尺寸參數要求，且聚焦調節的難度減輕，同時有利于慢波系統的導熱。

附圖說明

圖1為厘米波行波管慢波系統的聚焦結構示意圖；

圖2為通常的毫米波行波管慢波系統示意圖；

圖3為通常的毫米波行波管磁聚焦結構示意圖；

圖4為本發明毫米波行波管復合型管殼及聚焦結構示意圖。

具體實施方式