经过排气后将排气管封离，并用高温锡焊将散热器4焊接在引线组合上。
[0042] 如图4和图5所示，大、小隔型带表面镀银后与腔体2a焊接。输出天线2h通过银 铜焊料与腔体Ia焊接。隔水环Id焊接在腔体Ia与水冷套Ic之间，水冷套Ic焊接在腔体 Ia外面，水管Ig焊接在隔水环Id的孔内。
[0043] 如图4和图5所示，作为可选的实施方式，所述腔体翼片Ib在沿所述瓣状分布方 向的内部形成有狭孔，所述腔体翼片之间的狭孔与所述水冷套构成水冷却通道用于对磁控 管进行散热，且相邻腔体翼片Ib之间的狭孔构成所述V型水路冷却结构。
[0044] 如图5所示，结合图3和图4,所述水管Ig包括进水管Ig-I和出水管lg-2,进水 管Ig-I插入所述水冷套Ic内并延伸穿过所述隔水环ld，所述出水管lg-2插入所述水冷 套Ic并向内延伸至不超过所述隔水环的位置。如此设计，可保证充分的冷却水循环，增强 水冷的效果。
[0045] 作为优选的实施方式，参考图4和图5所示，对于输出天线Ih与大隔型带的间距 le，在本实施例亦做了大量试验和研究，如下表1，输出天线Ih与大隔型带Ie的间隙，该距 离控制在Omm~0. 4mm时，对外观品质因数（即Qe值）的影响较小，而且跳模的可能性比 较小。
[0046] 表1-输出天线与大隔型带间距对磁控管的影响
[0047]
[0048] 作为优选的实施方式，如图4所示，大隔型带Ie与小隔型带If之间的距离值控 制在一定的范围内，对磁控管的性能有较大的影响，尤其是中心频率和易打火情况。如下 表2所示，经过大量的试验数据发现，大隔型带Ie与小隔型带If之间的间隙距离控制在 0. 7mm~0. 8mm之间时，满足对磁控管的性能要求及外观品质因数的要求。
[0049] 表2--隔型带间距对磁控管的影响
[0050]
[0051] 为增强微波能的输出效率，本实施例中采用轴向天线输出结构，参考下述表3、表 4所示，作为优选的实施方式，所述输出天线的直径值在4. 5mm~5. 5mm，所述输出天线在伸 出所述腔体的高度值在39mm~41mm。
[0052] 表3--输出天线直径对磁控管的影响
[0056] 试验表明，利用该直径范围和高度范围的输出天线，可保证微波能的输出效率，并 且对外观品质因数的影响较小。
[0057] 如图6所示，本实施例中，所述输出窗组合2包括盖2a和输出窗2b，输出窗2b为 陶瓷材料制作成一 U形状结构，该U形结构的开口与盖2a连接，所述盖2a与一下级靴5连 接形成密封结构，结合图1所述，所述输出天线Ih的一端与腔体翼片Ib连接，其另一端伸 入该U形结构的开口内部。
[0058] 如图7所示，本实施例中，所述引线组合3包括引线杆3a、屏蔽帽3b、灯丝3c、上级 靴3d、扼流筒3e、支持筒3f、定位瓷3g、瓷筒3h、上盖3i以及排气管3j，其中：所述屏蔽帽 3b、灯丝3c、上级靴3d、扼流筒3e、支持筒3f、定位瓷3g、瓷筒3h、上盖3i围绕所述引线杆 3a设置并以该引线杆3a为中心线，所述灯丝3c位于两个屏蔽帽3b之间，所述一个屏蔽帽 3b卡在所述上级靴3d上，上级靴3d的另一侧依次固定安装扼流筒3e、支持筒3f以及位于 其内部的定位瓷3g，所述瓷筒3h与支持筒3f连接，所述上盖3i位于瓷筒3h的另一端，所 述排气管3j伸出所述上盖3i。
[0059] 作为可选的实施方式，上盖3i用银铜焊料焊接在瓷筒3h上端；排气管3j用银铜 焊料焊在上盖3i的孔内；支持筒3f用银铜焊料焊在瓷筒3h的下端，其另一端用银铜焊料 与上极靴3d焊接在一起；位于支持筒3f内部，灯丝3c用氩弧焊焊接在屏蔽帽3b内部，位 于上极靴3d的下端。
[0060] 综上所述，利用本发明的2450MHz/15Kw注入锁频磁控管可将连续波磁控管的锁 频带宽控制在2450MHz±2. 5MHz范围内，通过注入2450MHz高频率稳定度的信号可将连续 波磁控管的频率锁定在2450MHz，通过相干功率合成可得到几百上千千瓦甚至更高的微波 输出功率，满足工业大规模应用的要求。
[0061] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技 术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因 此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
【主权项】
1. 一种2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，包括注入源、第一三端环形器、第 二三端环形器、激励腔、磁控管以及电磁铁，所述注入源与所述第一三端环形器的第一端连 接，所述第一三端环形器的第二端与所述第二三端环形器的第一端连接，所述第二三端环 形器的第二端与所述激励腔连接，所述磁控管以及所述电磁铁固定在所述激励腔上；所述 第一三端环形器的第三端与一吸收负载连接用于吸收反射功率；所述第二三端环形器的第 三端输出至负载；其中： 所述注入源通过所述第一三端环形器和第二三端环形器将2450MHz微波信号注入所 述磁控管，磁控管的振荡频率被所注入信号频率控制，并将微波能输出至所述负载； 所述磁控管的外观品质因数取值在100~120,其频率在2450MHz±2. 5MHz，连续波输 出功率彡15kW。2. 根据权利要求1所述的2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，所述激励腔为 标准BJ-22型激励腔。3. 根据权利要求1所述的2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，所述注入源为 固态注入源，其注入功率为200W，频率为2450MHz。4. 根据权利要求1所述的2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，所述磁控管包 括腔体组合、输出窗组合、引线组合和散热器，其中： 所述腔体组合由以下部分组成：圆柱形腔体；位于圆柱形腔体内的并呈瓣状分布的多 个腔体翼片，腔体翼片的水路结构构成V型水路冷却结构；设置在圆柱形腔体外周的水冷 套，水冷套内围绕所述圆柱形腔体设有带孔的隔水环；设置在圆柱形腔体内部两端、用于增 加模式分割度的大、小隔型带，大隔型带位于小隔型带的外周并具有一间隙；插入所述水冷 套内并用于冷却水注入和排出的水管；以及连接在腔体翼片上的输出天线； 所述输出窗组合与腔体组合的一端连接并形成密封结构，所述输出天线的另一端位于 所述输出窗组合的内部并且不接触输出窗组合的内壁； 腔体组合的另外一端与所述引线组合焊接，所述引线组合上远离腔体组合的位置焊接 有散热器。5. 根据权利要求4所述的2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，所述腔体翼片 在沿所述瓣状分布方向的内部形成有狭孔，所述腔体翼片之间的狭孔与所述水冷套构成水 冷却通道，且相邻腔体翼片之间的狭孔构成所述V型水路冷却结构。6. 根据权利要求4所述的2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，所述水管包括 进水管和出水管，进水管插入所述水冷套内并延伸穿过所述隔水环，所述出水管插入所述 水冷套并向内延伸至不超过所述隔水环的位置。7. 根据权利要求4所述的2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，所述大隔型带 与小隔型带之间的距离值在〇. 7mm~0. 8mm。8. 根据权利要求4所述的2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，所述输出天线 的直径值在4. 5mm~5. 5mm，所述输出天线在伸出所述腔体的高度值在39mm~41mm，所述 输出天线与大隔型带的间距值为Omm~〇. 4mm。9. 根据权利要求4所述的2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，所述输出窗组 合包括盖和输出窗，输出窗为陶瓷材料制作成一 U形状结构，该U形结构的开口与盖连接， 所述盖与一下级靴连接形成密封结构，所述输出天线的一端与腔体翼片连接，其另一端伸 入该U形结构的开口内部。10.根据权利要求4所述的2450MHz/15kW注入锁频磁控管，其特征在于，所述引线组合 包括引线杆、屏蔽帽、灯丝、上级靴、扼流筒、支持筒、定位瓷、瓷筒、上盖以及排气管，其中： 所述屏蔽帽、灯丝、上级靴、扼流筒、支持筒、定位瓷、瓷筒、上盖围绕所述引线杆设置并以该 引线杆为中心线，所述灯丝位于两个屏蔽帽之间，所述一个屏蔽帽卡在所述上级靴上，上级 靴的另一侧依次固定安装扼流筒、支持筒以及位于其内部的定位瓷，所述瓷筒与支持筒连 接，所述上盖位于瓷筒的另一端，所述排气管用银铜焊料焊在上盖的孔内并伸出所述上盖。
【专利摘要】本发明提供一种2450MHz/15kW注入锁频磁控管，包括注入源、第一三端环形器、第二三端环形器、激励腔、磁控管及电磁铁，注入源与第一三端环形器的第一端连接，第一三端环形器的第二端与第二三端环形器的第一端连接，第二三端环形器的第二端与激励腔连接，磁控管以及电磁铁固定在激励腔上；第一三端环形器的第三端与一吸收负载连接吸收反射功率；第二三端环形器的第三端输出至负载；注入源通过第一三端环形器和第二三端环形器将2450MHz微波信号注入磁控管，磁控管的振荡频率被所注入信号频率控制，并将微波能输出至负载；磁控管的外观品质因数取值在100～120，其频率在2450MHz±2.5MHz，连续波输出功率≥15kW。利用本发明可将连续波磁控管的频率锁定在2450MHz，满足工业大规模应用要求。
【IPC分类】H01J23/36, H01J23/00, H01J23/15, H01J25/50
【公开号】CN105097387
【申请号】CN201410193925
【发明人】杨宋寒, 刘友春, 袁正勇, 王荣川, 吴云龙, 张跃, 孙陵斌
【申请人】南京三乐微波技术发展有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月8日