高效率宽带螺旋线行波管慢波电路的制作方法

文档序号:14989524发布日期:2018-07-20 21:56阅读:407来源:国知局

本实用新型涉及一种行波管慢波电路,具体涉及一种效率高,电子注动态通过率高的宽带螺旋线行波管慢波电路。



背景技术:

螺旋线慢波结构是行波管的核心部件。螺旋线行波管具有宽频带的特性,使得螺旋线行波管能够在很宽的频带内放大微波信号,被广泛应用于现代军事等领域,其性能水平直接决定着装备的水平。

宽带螺旋线行波管慢波电路结构大多采用纵向导电加载的慢波电路结构。传统的采用纵向导电加载直螺旋线慢波电路,通过传统的相速变化技术可以实现较高注波互作用效率,但电子注动态散焦电流偏大,电子注动态通过率不高,影响总效率指标。



技术实现要素:

发明目的:本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种结构设计合理、具有高功率、高电子效率、高可靠的宽带螺旋线行波管慢波电路。

技术方案:为了实现以上目的,本实用新型所采取的技术方案为:

一种高效率宽带螺旋线行波管慢波电路,它包括:管壳和通过品字形夹持杆安装在管壳内的螺旋线;

所述的管壳包括相互焊接的锥形输入端管壳和锥形输出端管壳,直径小的一端相互焊接;

所述的螺旋线为一次切断结构,分为输入段螺旋线和输出段螺旋线;输入段螺旋线和输出段螺旋线均为钨带制成的锥形结构;

所述的输入段螺旋线大头内径为Φ1.41mm,小头内径为Φ1.2mm,螺距由0.91mm渐变至0.77mm;

所述的输出段螺旋线小头内径为Φ1.2mm,大头内径为Φ1.44mm,螺距由0.73mm渐变至0.67mm,0.67mm渐变至0.99mm,然后再由0.99mm渐变至1.0mm。

作为优选方案,以上所述的高效率宽带螺旋线行波管慢波电路,锥形输入端管壳、锥形输出端管壳、输入段螺旋线和输出段螺旋线的锥度全角相同均为12分。

本实用新型提供的高效率宽带螺旋线行波管慢波电路,在慢波电路输入段入口处,锥形输入端管壳的内径和输入段螺旋线的直径大,该结构可避开慢波电路入口处电子注脉动较大的情况。锥形输入端管壳的出口处与锥形输出端管壳的入口处的管壳内径与螺旋线直径小,锥形输出端的出口处的管壳内径和螺旋线直径大,该结构可避开慢波电路入口处电子注脉动较大,以及电子注与高频场交换能量后速度变慢造成的慢波电路出口电子注发散打在螺旋线上的问题。

本实用新型提供的高效率宽带螺旋线行波管慢波电路,由于采用纵向导电加载锥形螺旋线慢波电路结构,慢波电路耦合阻抗有明显的提高,从而可提高整管的电子效率。

本实用新型提供的高效率宽带螺旋线行波管慢波电路,所述的输入段螺旋线大头内径为Φ1.41mm,小头内径为Φ1.2mm,螺距由0.91mm渐变至0.77mm;输出段螺旋线小头内径为Φ1.2mm,大头内径为Φ1.44mm,螺距由0.73mm渐变至0.67mm,0.67mm渐变至0.99mm,然后再由0.99mm渐变至1.0mm。这种螺旋线的螺距变化加直径变化的结构,使得频带内的色散也在不断的变化,可破坏返波振荡的条件,从而可解决高电压、大电流条件下产生的返波振荡问题。

本实用新型提供的高效率宽带螺旋线行波管慢波电路,采用新的相速变化模式,其中输入段为色散向下渐变,输出段色散为先下跳后逐渐提高,最后拉高。

有益效果:本实用新型提供的高效率宽带螺旋线行波管慢波电路与现有技术相比具有以下优点:

本实用新型提供的高效率宽带螺旋线行波管慢波电路,结构设计合理,具有输出功率高、电子注动态通过率高和稳定可靠的优点。实验结果表明,装配该慢波电路结构的C、X、Ku波段栅控快速启动行波管,总效率从最低29.2%提高到33.7%,全频带总效率实现33.7%~45%,电子注动态流通率从74%~88%提高到83%~94.1%,二次谐波在-5dB以下,性能稳定,适用性强。

附图说明

图1为本实用新型提供的高效率宽带螺旋线行波管慢波电路的截面结构示意图。

图2为本实用新型提供的慢波电路的管壳结构示意图。

图3为本实用新型提供的慢波电路中输入段螺旋线的结构示意图。

图4为本实用新型提供的慢波电路中输出段螺旋线的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本实用新型,应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围,在阅读了本实用新型之后,本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1至图4所示,一种高效率宽带螺旋线行波管慢波电路,它包括:管壳1和通过品字形夹持杆2安装在管壳1内的螺旋线3;管壳1外表面焊接有散热片;

所述的管壳1包括相互焊接的锥形输入端管壳1-1和锥形输出端管壳1-2,其中直径较小的一端相互焊接;

所述的螺旋线3为一次切断结构,分为输入段螺旋线3-1和输出段螺旋线3-2;输入段螺旋线3-1和输出段螺旋线3-2均为钨带制成的锥形结构;

所述的输入段螺旋线3-1大头内径为Φ1.41mm,小头内径为Φ1.2mm,螺距由0.91mm渐变至0.77mm;

所述的输出段螺旋线3-2小头内径为Φ1.2mm,大头内径为Φ1.44mm,螺距由0.73mm渐变至0.67mm,0.67mm渐变至0.99mm,然后再由0.99mm渐变至1.0mm。

以上所述的高效率宽带螺旋线行波管慢波电路,锥形输入端管壳1-1、锥形输出端管壳1-2、输入段螺旋线3-1和输出段螺旋线3-2的锥度全角相同均为12分。

实施例2性能测试实验

取以上实施例1所述的慢波电路结构装配到7.5~18GHz快速启动栅控宽带螺旋线行波管,能够达到提高效率并且提高电子注动态通过率的目的。其中实现脉冲输出功率≥1kW,增益≥30dB,工作比5%,全频带总效率33.7%~45%(两级降压收集极结构),电子注动态流通率83%~94.1%,二次谐波在-5dBc以下,行波管总功耗≤170W。相比传统的慢波电路结构取得了非常好的技术进步。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1