一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，包括外壳，内设于外壳的收集极内芯；所述外壳采用非金属材料制作；所述外壳的内壁增设有电磁吸收材料。本实用新型提供的一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，可将腔内的电磁能量释放出去，增加电磁能量在空间的损耗，从而方便快捷地达到消除电磁谐振的目的，具有结构紧凑、拆装方便、制作容易、安全可靠、实用性强的优点，可确保行波管处于正常、稳定工作。
【专利说明】
一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种行波管收集极结构，特别是涉及一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，属于微波电子器件制造工艺领域。
【背景技术】
[0002]高功率行波管由于具有脉冲功率大、工作比高、工作电压高、工作电流大的特点，其收集极接收的电流的就比较大，容易出现电磁谐振的现象，从而导致收集极打火，造成行波管不能正常工作。
[0003]行波管子完成装配、排气以后，一般先对管芯进行测试和老练，然后再装上外壳进行包装。针对某一型号的大功率行波管，在对连续批生产的管子的管芯进行测试时，各项性能参数都符合要求，工作稳定。当包装以后进行复测时，行波管在小工作比的情况下，性能参数合格，没有发生变化。但是，当工作比进一步加大时，就会出现打火现象，而且打火的声音非常大；这就意味着打火的能量非常大。同时观察行波管钛栗的离子流，并没有发生变化，因此并不是行波管内部打火，而是可以推定打火的部位来自外部。对于外部打火，主要来自电子枪和收集极。但是经观察，电子枪部分除了灌封硅橡胶以外，与包装前相比并没有任何变化，所以不应该是电子枪耐压不够引起的。那可能就是收集极的原因，对收集极进行耐压试验，发现收集极的耐压能力远远超出参数要求，因此得出收集极的耐压能力是足够的，可直接排除收集极耐压不够引起打火的可能性。
[0004]而将收集极封装外壳的后盖打开后，发现收集极和外壳之间有打火痕迹，加电时会听到收集极内有嘯叫声，而且会引起电源嘯叫，同时也发现收集极和外壳之间产生电晕。经分析认为，收集极在大工作比的情况下产生了电磁谐振，感应出高电压，致使收集极对地打火，从而使得行波管不能正常工作。
[0005]对现有结构的行波管收集极进行建模并模拟分析，通过计算可得到模型系统的若干个本征频率。从模拟结果可以看到，收集极内部在多个频点会产生很强的电场，并通过陶瓷泄漏出去；而且现有结构的收集极外部是一个金属外壳，这样电磁场就被限制在收集极的外壳里面，没有辐射损耗，导致谐振腔的品质因数Q值较高，这就把电磁能量限定在一定体积内振荡，正好构成了一个电磁谐振腔。
[0006]在理想的无耗谐振腔内，任何电磁扰动一旦发生就永不停歇。当扰动频率恰使腔内的平均电能和平均磁能相等时便发生谐振，这个频率称为谐振频率。腔内的电磁场可根据腔的边界条件求解麦克斯韦方程组而得出，它是一组具有一定正交性的电磁场模式的叠加。当从收集极陶瓷处泄漏的电磁场进入构成的谐振腔内后，电磁波就在腔壁上来回反射而形成驻波场，产生电磁谐振，这是一种自由振荡模式，能量总是在电与磁之间转换，且保持平衡。谐振腔中的单模电磁场均为标准正弦波，时间上有90°的相位差，电场最大时磁场为零，反之如是。因此就产生比较高的电压，造成收集极对地的打火;而且收集极接收到的电流越大，感应出的电场越强，电压就越高，打火就越严重。【实用新型内容】
[0007]本实用新型的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，特别适用于大功率行波管。
[0008]本实用新型所要解决的技术问题是提供结构紧凑、拆装方便、制作容易、安全可靠、实用性强的可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，可将腔内的电磁能量释放出去，增加电磁能量在空间的损耗，从而达到消除电磁谐振的目的，以确保行波管处于正常、稳定工作。
[0009]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0010]—种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，包括外壳，内设于外壳的收集极内芯;所述外壳采用非金属材料制作。
[0011]本实用新型进一步设置为:所述外壳的内壁增设有电磁吸收材料。
[0012]本实用新型进一步设置为:所述电磁吸收材料为铁氧体。
[0013]本实用新型进一步设置为:还包括内嵌于收集极内芯一端的内套，固定内套的第一杯形件，以及卡装第一杯形件的支撑件;所述支撑件通过与行波管慢波结构相连内设于外壳，所述第一杯形件和行波管慢波结构之间设置有第一陶瓷环。
[0014]本实用新型进一步设置为:还包括外套于收集极内芯的第二杯形件，所述第一杯形件和第二杯形件之间设置有陶瓷筒;所述陶瓷筒与收集极内芯同轴分布、并保持间隙不相接触。
[0015]本实用新型进一步设置为:所述陶瓷筒为波纹陶瓷。
[0016]本实用新型进一步设置为:所述第二杯形件的杯腔内设置有第二陶瓷环，所述第二陶瓷环与收集极内芯同轴分布、并保持间隙不相接触。
[0017]本实用新型进一步设置为:所述收集极内芯的芯轴外壁设置有固定件，所述第二杯形件通过限位环与固定件相连。
[0018]与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是:
[0019]1、通过将封装收集极内芯用的外壳采用非金属材料制作，实现将腔内的电磁能量释放出去，增加电磁能量在空间的损耗，从而达到消除电磁谐振的目的。
[0020]2、通过在外壳的内壁增设电磁吸收材料，进一步增加电磁能量在空间的损耗，确保将电磁谐振消除殆尽。
[0021]3、通过内套、第一杯形件和支撑件，以及第二杯形件、陶瓷筒、第二陶瓷环等部件的设置，实现稳固安装的同时，提高收集极内芯的性能，特别适用于大功率行波管。
[0022]上述内容仅是本实用新型技术方案的概述，为了更清楚的了解本实用新型的技术手段，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
[0025]如图1所示的一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，包括非金属材料制作的外壳I，内设于外壳I的收集极内芯2;所述外壳I的内壁增设有铁氧体之类的电磁吸收材料(图中未示出)。
[0026]如图1所示，本实用新型提供的可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，还包括内嵌于收集极内芯2—端的内套3，固定内套3的第一杯形件4，以及卡装第一杯形件4的支撑件5;所述支撑件5通过与行波管慢波结构10相连内设于外壳I，所述第一杯形件4和行波管慢波结构10之间设置有第一陶瓷环6。
[0027]进一步地，还包括外套于收集极内芯2的第二杯形件7，设置于第一杯形件4和第二杯形件7之间的陶瓷筒8，设置在第二杯形件7的杯腔内的第二陶瓷环9，以及设置在收集极内芯2的芯轴外壁上的固定件11;所述陶瓷筒8和第二陶瓷环9均与收集极内芯2同轴分布、并保持间隙不相接触，所述第二杯形件7通过限位环12与固定件11相连。
[0028]进一步地，所述陶瓷筒8优选为波纹陶瓷。
[0029]本实用新型的创新点在于，可方便快捷、经济实用地消除收集极电磁谐振。
[0030]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，其特征在于:包括外壳，内设于外壳的收集极内芯;所述外壳采用非金属材料制作。2.根据权利要求1所述的一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，其特征在于:所述外壳的内壁增设有电磁吸收材料。3.根据权利要求2所述的一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，其特征在于:所述电磁吸收材料为铁氧体。4.根据权利要求1所述的一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，其特征在于:还包括内嵌于收集极内芯一端的内套，固定内套的第一杯形件，以及卡装第一杯形件的支撑件;所述支撑件通过与行波管慢波结构相连内设于外壳，所述第一杯形件和行波管慢波结构之间设置有第一陶瓷环。5.根据权利要求4所述的一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，其特征在于:还包括外套于收集极内芯的第二杯形件，所述第一杯形件和第二杯形件之间设置有陶瓷筒;所述陶瓷筒与收集极内芯同轴分布、并保持间隙不相接触。6.根据权利要求5所述的一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，其特征在于:所述陶瓷筒为波纹陶瓷。7.根据权利要求5所述的一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，其特征在于:所述第二杯形件的杯腔内设置有第二陶瓷环，所述第二陶瓷环与收集极内芯同轴分布、并保持间隙不相接触。8.根据权利要求5所述的一种可消除收集极电磁谐振的行波管收集极结构，其特征在于:所述收集极内芯的芯轴外壁设置有固定件，所述第二杯形件通过限位环与固定件相连。
【文档编号】H01J23/027GK205488023SQ201521141776
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】赵艳珩, 袁璟春, 侯信磊, 席洪柱
【申请人】安徽华东光电技术研究所