[發明專利]一種確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的裝置及方法

有效

• 申請號: 201110248297.X
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102324358A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 吳華夏;高紅梅;袁璟春;張文丙;王瑞;李賓賓;沈俊;程海
• 申請（專利權）人: 安徽華東光電技術研究所
• 主分類號: H01J9/42
• 分類號: H01J9/42
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 周光

技術領域

本發明屬于微波真空電子器件領域，具體涉及一種確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的裝置及方法。

背景技術

行波管作為一種微波功率放大器件，具有頻帶寬、增益高、動態范圍大和噪聲低等諸多優點。其工作原理為：外傳輸線上的微弱電磁信號經輸入耦合系統進入慢波系統，與由電子槍發射的電子注相互作用，經電子注放大后的信號再從輸出耦合系統傳輸至外傳輸線。由于行波管在實際應用中，輸入、輸出能量耦合系統與慢波系統之間以及慢波系統各部分之間很難保證良好的阻抗匹配，而匹配不佳會造成微波反射。我們用駐波系數來描述微波反射的大小。反射的微波引起反饋，會導致行波管內出現寄生振湯。微波反射過大一方面會導致輸入信號的功率電平較高，影響整管的飽和增益，另一方面會反射經電子注放大后的微波功率，導致整管效率降低，并且有燒斷螺旋線的危險。

理論上，可在慢波系統的一定位置上設置集中衰減器，解決微波反射帶來的問題。在集中衰減器處，反射波能夠被吸收，可達到消除反饋抑制振湯的目的。但在行波管慢波系統實際制作過程中，衰減器的衰減量偏小或電阻過渡段設置不合理、螺旋線節距跳變設置不當、螺旋線本身光潔度較差以及同軸連接處匹配不好等問題，仍然會導致慢波系統產生微波信號反射。

確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點，并通過結構改進消除微波反射成為行波管制作過程中必須解決的問題。而由于慢波系統是一種精密器件，其在制作過程中經過了多次焊接、熱縮處理，如通過解剖試驗的方式確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點，將會對慢波系統產生二次破壞，且這種方式也難以查出問題所在。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種不需破壞行波管慢波系統，即能有效確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的裝置及方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

所述確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的裝置，所述螺旋線行波管慢波系統，包括真空管殼，在所述真空管殼內部設有螺旋線，在真空管殼與所述螺旋線之間設有集中衰減器，所述裝置由一穿入所述螺旋線的圓柱形本體構成；所述圓柱形本體長度大于所述慢波系統；所述圓柱形本體外徑小于所述螺旋線內徑，在所述圓柱形本體穿入所述螺旋線的一端外表面涂覆碳層。

所述圓柱形本體上涂覆碳層的部分為總長的三分之一。

所述圓柱形本體穿入所述螺旋線的一端端部為圓錐形，且所述圓柱形本體的端部錐角為20°。

所述圓柱形本體穿入所述螺旋線的一端端部圓錐的長度大于2λg。

一種確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的方法，包括以下步驟；

步驟一：制作確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的裝置，該裝置由穿入慢波系統螺旋線的圓柱形本體構成；

步驟二：采用矢量網絡分析儀分析微波信號變化，搭建好駐波測試系統，并在矢量網絡分析儀上顯示出所測慢波系統的理論駐波波形；

步驟三：將圓柱形本體的圓錐端部沿慢波系統設有衰減器的一側慢慢推入螺旋線通道中，通過觀察駐波波形的變化，判斷微波反射的原因；

步驟四：在圓柱形本體的圓錐端部到達倉室中鉬針的位置時停止移動，然后將圓柱形本體從螺旋線通道內慢慢移出，圓柱形本體移動的過程中觀察駐波波形的變化，觀察到駐波波形突然發生變化的位置時，在圓柱形竹簽上做好標記；

步驟五：確定微波反射點位置，將圓柱形本體的標記位置與螺旋線末端對齊，圓柱形本體圓錐端部與螺旋線對齊的位置即為微波反射點位置。

本發明的有益效果在于：所述確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的裝置，由穿入慢波系統螺旋線的圓柱形本體構成，該圓柱形本體使用竹簽即可簡單加工制作完成；其結構簡單，使用操作方便，能夠就地取材，能夠大大減少測試成本；所述確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的方法，使用由穿入慢波系統螺旋線的圓柱形本體構成的裝置，利用圓柱形本體在慢波系統螺旋線通道中來回移動，通過矢量網絡分析儀分析螺旋線行波管駐波波形的變化，進而確定微波信號反射的原因和位置；該方法不需要對行波管慢波系統進行解剖，即可測試出慢波系統微波反射點，并調整方案，能為螺旋線慢波系統的設計制作提供有益指導。

附圖說明

下面對本發明說明書各幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為本發明確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的裝置的結構示意圖；

圖2為本發明確定螺旋線行波管慢波系統微波反射點的裝置的工作狀態圖；

上述圖中的標記均為：