[發(fā)明專利]一種基于吉瓦級(jí)高功率微波源硬管及永磁封裝的磁控管

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011082548.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN112151342A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 荀濤;史迪夫;王日品;楊漢武;張軍;陳冬群;賀軍濤;張建德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01J23/087
• 分類號(hào): H01J23/087;H01J23/24;H01J25/587
• 代理公司: 北京盛詢知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11901
• 代理人: 陳巍

本發(fā)明公開一種基于吉瓦級(jí)高功率微波源硬管及永磁封裝的磁控管，包括：面天線、第一腔體結(jié)構(gòu)體、第二腔體結(jié)構(gòu)體、磁體封裝體、強(qiáng)流二極管、無緣分布式氣體捕集器組件，在保持輸出功率吉瓦級(jí)的同時(shí)，能夠不依賴于外部真空和磁場(chǎng)獨(dú)立運(yùn)行，在金屬化封接、超低漏率連接、高溫排氣烘烤等工藝的基礎(chǔ)上，采用磁體內(nèi)置型高場(chǎng)強(qiáng)陶瓷真空界面、大口徑陶瓷封接喇叭天線進(jìn)行整管硬管封裝，采用分布式吸氣劑捕集器實(shí)現(xiàn)自然出氣和脈沖放氣，采用可拆卸卡套式永磁體進(jìn)行磁場(chǎng)包裝，滿足了模塊化和“即插即用”使用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高功率微波領(lǐng)域，特別是涉及一種峰值功率吉瓦級(jí)、硬管和永磁封裝的相對(duì)論磁控管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

高功率微波是指微波脈沖峰值功率在GW級(jí)、頻率在1GHz到300GHz之間、定向發(fā)射的電磁波，其在定向能武器、等離子體加熱、高能雷達(dá)、粒子射頻加速以及未來空間能源利用等諸多方面有著廣泛的應(yīng)用需求。高功率微波源是高功率微波系統(tǒng)的核心，用于將高功率電脈沖轉(zhuǎn)換為可輻射的高功率微波脈沖。

隨著高功率微波系統(tǒng)的實(shí)用化進(jìn)程，在實(shí)現(xiàn)高功率的同時(shí)，要求系統(tǒng)盡可能做到模塊化、緊湊化，以便適應(yīng)更多的、可移動(dòng)的平臺(tái)。通常在實(shí)驗(yàn)室中的高功率微波源都需要龐大的地面真空機(jī)組維持器件內(nèi)的高真空水平；為了實(shí)現(xiàn)脫離真空機(jī)組，就需要對(duì)器件整管進(jìn)行硬管化封裝。

此外，高功率微波器件通常工作時(shí)都需要外加磁場(chǎng)以提高束波作用效率，目前常用的方法是通過通電螺線管的方式施加脈沖磁場(chǎng)，由于器件功率水平高、磁場(chǎng)相對(duì)較強(qiáng)，提供脈沖磁場(chǎng)的線圈、電源體積較大、重量較重，同時(shí)還需要額外的能耗。

因此，將高功率微波源進(jìn)行硬管、永磁封裝是實(shí)現(xiàn)高功率微波系統(tǒng)實(shí)用化的核心關(guān)鍵之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于吉瓦級(jí)高功率微波源硬管及永磁封裝的磁控管，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的至少一個(gè)問題，以實(shí)現(xiàn)高功率微波系統(tǒng)實(shí)用化。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明公開了一種基于吉瓦級(jí)高功率微波源硬管及永磁封裝的磁控，包括：

面天線、第一腔體結(jié)構(gòu)體、第二腔體結(jié)構(gòu)體、磁體封裝體、強(qiáng)流二極管、無緣分布式氣體捕集器組件；

面天線與第一腔體結(jié)構(gòu)連接；

第一腔體結(jié)構(gòu)與磁體封裝狀體、第二腔體結(jié)構(gòu)、面天線連接；

第二腔體結(jié)構(gòu)與磁體封裝體、強(qiáng)流二極管連接；

無緣分布式氣體捕集器組件包括第一氣體捕集器、第二氣體捕集器、第三氣體捕集器。

優(yōu)選地，面天線為喇叭天線，包括陶瓷輻射面和無磁不銹鋼喇叭；

面天線采用一體化結(jié)構(gòu)；

無磁不銹鋼喇叭上分布多個(gè)第一法蘭接口；

法蘭接口通過無氧銅墊對(duì)接高真空閥門、真空規(guī)管、第一氣體捕集器；

高真空閥門用于真空與外界空氣截止隔離；

真空規(guī)管用于檢測(cè)腔內(nèi)真空稀薄程度；

第一氣體捕集器(17)用于捕集所述面天線端氣體分子；

優(yōu)選地，第一腔體結(jié)構(gòu)體為慢波結(jié)構(gòu)腔；

慢波結(jié)構(gòu)腔具有第一端及第二端；

慢波結(jié)構(gòu)腔第一端與所述面天線連接；

慢波結(jié)構(gòu)腔第二端與所述磁體封裝體、所述第二腔體結(jié)構(gòu)連接；

慢波結(jié)構(gòu)腔采用無磁不銹鋼材料；

慢波結(jié)構(gòu)腔為一體化機(jī)構(gòu)；