专利名称：一种螺旋线行波管的加载慢波结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微波电真空器件领域，特别涉及一种螺旋线行波管的加载慢波结构。
背景技术：
宽频带行波管慢波结构最普遍的类型为螺旋线结构。众所周知，螺旋线行波管的宽频带性在很大程度上取决于其慢波系统的色散性能，一般情况下，慢波的色散性能取决于慢波系统的结构和制作工艺。对于低频宽带螺旋线行波管，为了扩大工作频带，最长远的办法就是在慢波系统结构中采用各向异性加载，它的形式为轴向分布的径向加载组件。这些组件的纵向尺寸可以根据希望改变色散性能的那一段的尺寸来决定。改变加载组件的数量，改变加载零件与螺旋线之间的最小距离，以及改变径向加载组件的形状，在可接受耦合阻抗前提下能够获得所要求的慢波色散曲线。该种慢波色散特性修正的方法成功地运用在一系列上部工作频率小于18GHz的、工作频带为1. 5倍频程的厘米波的行波管，能够使行波管在宽频带范围内尽可能实现最大的有效系数和最低水平的非线性误差。但是在加载慢波系统中引入加载的同时也不可避免地引进了一些矛盾之处，如加载过大，会使行波管的色散特性较好，但其增益和输出功率相应下降很多。而且加载以及其它慢波组件的材料，结构、形状及其在慢波系统中的位置都对行波管慢波系统的色散有着很大的影响。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种色散性能好、 满足宽频带行波管对带宽及大功率的要求的螺旋线行波管的加载慢波结构。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是一种螺旋线行波管的加载慢波结构，包括管壳、螺旋线、沿管壳径向方向分布在管壳与螺旋线之间的加载组件，所述的加载组件由夹持杆连接到加载片的内槽中构成，所述的加载片的端面与管壳内壁相接触，所述的夹持杆的端部与螺旋线相接触，所述的慢波结构由输入段与输出段连接构成，所述的输入段内的加载片到螺旋线的距离大于输出段内加载片到螺旋线的距离。所述慢波结构的输入段内沿其管壳径向方向均布有三个加载组件，所述的慢波结构的输出段内沿其管壳径向方向也相对应地均布有三个加载组件。所述的加载片的端面为与管壳内壁相配合的弧形面。所述的夹持杆的一端设有衰减器。所述的衰减器为碳膜衰减器。所述的慢波结构的输入段长为108. 4mm，其输出段长为140. 4mm。所述的慢波结构输入段内的夹持杆长106mm，输出段内的夹持杆长138mm。所述的慢波结构输入段内的螺旋线为均勻螺距，为1. 52mm，所述的慢波结构输出段内的螺旋线为跳变螺距。[0013]本实用新型采用上述结构，具有以下优点1、满足宽频带行波管对带宽及大功率的要求；2、色散性能好，并且能够使螺旋线行波管在宽频带范围内的有效输出参数波动不大。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明；
图1为本实用新型中慢波结构输入段的截面结构图；图2为本实用新型中慢波结构输出段的截面结构图；图3为本实用新型中慢波结构输出段内的螺旋线螺距分布图；在
图1 图2中，1、管壳；2、螺旋线；3、夹持杆；4、加载片。
具体实施方式
如
图1 图2所示一种螺旋线行波管的加载慢波结构，包括管壳1、螺旋线2、沿管壳径向方向分布在管壳1与螺旋线2之间的加载组件，加载组件由夹持杆3连接到加载片 4的内槽中构成，加载组件的制作方法为首先制作加载片，其次对加载片4进行退火去除应力，然后通过一定工装将夹持杆3固定在金属加载片的槽中，最后为了把夹持杆3固定在加载片4槽内在专用工装上从加载片4两侧同时施力挤压加载片4直至夹持杆3不松动，最终形成加载组件。加载片4的端面与管壳1内壁相接触，夹持杆3的端部与螺旋线2相接触，慢波结构由输入段与输出段连接构成，输入段内的加载片4到螺旋线的距离大于输出段内加载片4到螺旋线的距离。慢波结构的输入段内沿其管壳1径向方向均布有三个加载组件，慢波结构的输出段内沿其管壳1径向方向也相对应地均布有三个加载组件。加载片4材料为无氧铜，截面结构近似呈凹型。加载片4的端面为与管壳1内壁相配合的弧形面。夹持杆 3材料为介电常数为7. 0的氧化铍，截面结构为矩形，夹持杆3的一端设有衰减器。衰减器为碳膜衰减器。慢波结构的输入段长为108. 4mm，其输出段长为140.4mm。慢波结构输入段内的夹持杆长106mm，截面尺寸为0. 6mmX 1. 6mm，输出段内的夹持杆长138mm，截面尺寸为 0. 6mmX 1mm。慢波结构输入段内的螺旋线为均勻螺距，为1. 52mm,长度为106mm ；慢波结构输出段内的螺旋线为跳变螺距，长度为138mm。螺旋线材料为高纯真空熔炼钼，螺旋线截面为厚0. 25mmX宽0. 6mm的矩形，管壳材料为蒙乃尔，通过旋压加工而成以保证气密性，管壳内径为8mm，壁厚0. 35mm。图3所示为慢波结构输出段内的螺旋线螺距分布图，图中，χ轴表示长度，y轴表示螺距。该慢波结构的制作过程为先用夹具将三个加载组件和螺旋线2固定好，要求加载组件在螺旋线2外围成120度均勻分布，整个用夹具固定好的组件外径比管壳1内径大 0. 03mm-0. 05mm ；再通过夹具从管壳1外围以3个互成120度方向的力将管壳弹压，弹压力度在管壳材料的弹性形变范围内达0. 03mm-0. 05mm，直到保证能将用夹具固定好的加载组件和螺旋线的整体组件顺利送入管壳内部，在装入整体组件的同时用于固定二者的夹具不会进入管壳内部，在管壳入口处随着整体组件的进入自行从组件中退掉；撤去管壳外围夹具的施力，使管壳1恢复原形同时将加载组件和螺旋线2夹紧，保证各组件不会相对滑落，且不会由于管壳1压力过紧导致内部各组件变形，最后完成整个慢波组件的组装。具体制作的操作过程为按慢波结构的输入段和输出段的螺距分布分别制作输入段和输出段螺旋线，将输入夹持杆清洗后放入真空蒸碳机中按照衰减器阻值的分布要求在夹持杆的指定区域蒸镀碳膜，形成一端有衰减器的输入段夹持杆；制作加载片，首先制作符合尺寸要求的加载片零件，去除毛刺及矫正其平行度和直线度；其次对矫正后的合格加载片进行退火去除应力；通过一定工装将带有衰减器的夹持杆固定在金属加载片的槽中并使夹持杆与槽底面充分接触，为了把夹持杆固定在加载片槽内，在专用工装上从加载片两侧同时施力挤压加载片，以夹持杆被加载片固定紧并且不会因挤压力度过大导致夹持杆断裂为准来形成加载组件；用夹具将三个加载组件和螺旋线固定好，要求加载组件在螺旋线外围成120度均勻分布，整个用夹具固定好的组件外径比管壳内径大0. 03mm-0. 05mm ；通过夹具从管壳外围施以3个互成120度方向的力将管壳弹压，弹压力度在管壳材料的弹性形变范围内达0. 03mm-0. 05mm，具体尺寸以保证能将用夹具固定好的加载组件和螺旋线的整体组件顺利送入管壳内部为准；在装入整体组件的同时用于固定加载组件和螺旋线的夹具不会进入管壳内部，在管壳入口处随着整体组件的进入自行从组件外围缓慢退掉；当加载组件和螺旋线的整体组件完全送入管壳内部后，撤去管壳外围的力，使管壳恢复原形同时将加载组件和螺旋线夹紧保证各组件不会相对滑落，且不会由于管壳压力过紧导致内部各组件变形，以此标志整个慢波组件的组装完成。慢波结构的输出段和输入段制作过程相同。上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种螺旋线行波管的加载慢波结构，包括管壳(1)、螺旋线O)、沿管壳径向方向分布在管壳(1)与螺旋线( 之间的加载组件，其特征在于所述的加载组件由夹持杆(3)连接到加载片⑷的内槽中构成，所述的加载片⑷的端面与管壳⑴内壁相接触，所述的夹持杆⑶的端部与螺旋线⑵相接触，所述的慢波结构由输入段与输出段连接构成，所述的输入段内的加载片到螺旋线的距离大于输出段内加载片到螺旋线的距离。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋线行波管的加载慢波结构，其特征在于所述慢波结构的输入段内沿其管壳(1)径向方向均布有三个加载组件，所述的慢波结构的输出段内沿其管壳(1)径向方向也相对应地均布有三个加载组件。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋线行波管的加载慢波结构，其特征在于所述的加载片(4)的端面为与管壳(1)内壁相配合的弧形面。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋线行波管的加载慢波结构，其特征在于所述的夹持杆(3)的一端设有衰减器。
5.根据权利要求4所述的一种螺旋线行波管的加载慢波结构，其特征在于所述的衰减器为碳膜衰减器。
6.根据权利要求1所述的一种螺旋线行波管的加载慢波结构，其特征在于所述的慢波结构的输入段长为108. 4mm，其输出段长为140. 4mm。
7.根据权利要求1所述的一种螺旋线行波管的加载慢波结构，其特征在于所述的慢波结构输入段内的夹持杆长106mm，输出段内的夹持杆长138mm。
8.根据权利要求1所述的一种螺旋线行波管的加载慢波结构，其特征在于所述的慢波结构输入段内的螺旋线为均勻螺距，为1. 52mm，所述的慢波结构输出段内的螺旋线为跳变螺距。
专利摘要本实用新型公开了一种螺旋线行波管的加载慢波结构，包括管壳、螺旋线、沿管壳径向方向分布在管壳与螺旋线之间的加载组件，所述的加载组件由夹持杆连接到加载片的内槽中构成，所述的加载片的端面与管壳内壁相接触，所述的夹持杆的端部与螺旋线相接触，所述的慢波结构由输入段与输出段连接构成，所述的输入段内的加载片到螺旋线的距离大于输出段内加载片到螺旋线的距离。采用上述结构，本实用新型具有以下优点1、满足宽频带行波管对带宽及大功率的要求；2、色散性能好，并且能够使螺旋线行波管在宽频带范围内的有效输出参数波动不大。
文档编号H01J23/26GK202076223SQ20112016281
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者吴华夏, 张文丙, 法朋亭, 程海, 袁璟春, 贺兆昌, 高红梅 申请人:安徽华东光电技术研究所