專利名稱：行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及行波管工裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是涉及一種行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
行波管是一種利用高速電子注與微波信號(hào)互作用將電子注的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為微波能量的功率放大器件。行波管的應(yīng)用范圍十分廣闊，幾乎所有的衛(wèi)星通訊都使用行波管作為末級(jí)放大器。在大多數(shù)雷達(dá)系統(tǒng)中都要使用一只或若干只行波管作為產(chǎn)生高頻發(fā)射脈沖的大功率放大器。此外,在其它設(shè)備中行波管還可以用在某些大功率放大器,如正交場(chǎng)放大器的激勵(lì)級(jí)。 行波管的互作用是發(fā)生在慢波系統(tǒng)中的，電子注在穿過慢波系統(tǒng)時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行聚焦，否則電子注因?yàn)殡娮娱g的斥力會(huì)立即發(fā)散，無法進(jìn)行互作用。周期永磁聚集，是現(xiàn)今最為常用的行波管磁聚焦技術(shù)。在周期永磁聚焦系統(tǒng)中，軸向磁場(chǎng)值是按照類似與余弦曲線的方式周期性的發(fā)生變化的，所以電子注在周期永磁聚焦系統(tǒng)中，也會(huì)發(fā)生周期性的脈動(dòng)。這種周期性的脈動(dòng)會(huì)導(dǎo)致部分電子出現(xiàn)散焦，被慢波系統(tǒng)所截獲。所有被慢波截獲的電子數(shù)與總的電子數(shù)的比值越小，說明這套磁聚焦系統(tǒng)的流通率越好。即使是設(shè)計(jì)的再好的周期永磁聚焦系統(tǒng)，在工作時(shí)也有5%左右的電子被截獲。導(dǎo)致電子在慢波系統(tǒng)中被截獲的原因很多，其中之一是周期永磁聚焦系統(tǒng)軸向類似余弦分布的磁場(chǎng)的各個(gè)峰值大小有所差距，如說明書附圖
I所示的行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)示意圖以及說明書附圖2所示的磁場(chǎng)分布不均勻的示意圖，這在實(shí)際裝管中是不可避免的。因此，就需要磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師將這一差別盡量減小。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供一種行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)，其目的是減小周期永磁聚焦系統(tǒng)中各個(gè)余弦磁場(chǎng)峰值的差異，從而改善行波管的流通率。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)，包括極靴和磁環(huán)，位于所述的極靴和磁環(huán)的外圍設(shè)有一圈圓柱型的屏蔽筒，且屏蔽筒的軸線與極靴和磁環(huán)的軸線重合。所述的屏蔽筒包括由兩個(gè)半圓形的圓柱筒組成,兩個(gè)半圓形圓柱筒的開口相對(duì)。所述的圓柱筒上設(shè)有便于工具進(jìn)入的孔。所述的圓柱筒的材料為鐵，且圓柱筒點(diǎn)焊固定在慢波系統(tǒng)上。具有上述結(jié)構(gòu)的行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)I.該種行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)通過在周期永磁聚焦系統(tǒng)的外圍增加一個(gè)鐵制的磁屏蔽筒，因?yàn)殍F的導(dǎo)磁系數(shù)為空氣的40000倍，所以可以認(rèn)為鐵是“等磁勢(shì)力”的一個(gè)磁場(chǎng)“整流器”，在這個(gè)整流器里磁場(chǎng)分布是完全均勻的，這樣就會(huì)影響到周期磁場(chǎng)的峰值分布也趨于均勻，因?yàn)檫@些周期永磁聚焦系統(tǒng)的磁場(chǎng)峰值離磁場(chǎng)分布十分均勻的整流器很近。有了這個(gè)磁屏蔽筒以后，還可以隔離外部磁場(chǎng)與內(nèi)部磁場(chǎng)之間的相互影響，改善了周期永磁聚焦系統(tǒng)的可靠性。2.該種行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)無需使用電磁元件就可以使周期永磁聚焦系統(tǒng)的磁場(chǎng)峰值分布得到改善。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖I現(xiàn)有行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為磁場(chǎng)分布不均勻示意圖。圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為圖3所示結(jié)構(gòu)的A向示意圖。圖5為本實(shí)用新型中圓柱筒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5所示結(jié)構(gòu)的A-A剖視圖。在圖I~6中，I :細(xì)線；2 :粗線；3 :極靴；4 :磁環(huán)；5 :圓柱筒；6 :孔。
具體實(shí)施方式
圖I為現(xiàn)有行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為周期永磁聚焦系統(tǒng)磁場(chǎng)峰值分布不均勻的示意圖。由圖I和圖2所示結(jié)構(gòu)結(jié)合可知，周期永磁聚焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由極靴3和磁環(huán)4組成，這種磁系統(tǒng)中磁場(chǎng)的分布就如圖I中的粗線2所示。其中細(xì)線I所示的為標(biāo)準(zhǔn)均勻分布的磁場(chǎng)，粗線2所示的為實(shí)際分布不均勻的磁場(chǎng)，這些不均勻性是由多種原因造成的，也是不可避免的。由圖3-圖6所示結(jié)構(gòu)可知，本實(shí)用新型行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)包括極靴3和磁環(huán)4，位于極靴3和磁環(huán)4的外圍設(shè)有一圈圓柱型的屏蔽筒，且屏蔽筒的軸線與極靴3和磁環(huán)4的軸線重合。其中，屏蔽筒包括由兩個(gè)半圓形的圓柱筒5組成，兩個(gè)半圓形圓柱筒5的開口相對(duì)。圓柱筒5上設(shè)有為了調(diào)整磁系統(tǒng)時(shí)，方便手指和工具的進(jìn)入的孔6，圓柱筒5的材料為鐵，且圓柱筒5點(diǎn)焊固定在慢波系統(tǒng)上。在某Ku波段行波管中未應(yīng)用該工裝之前，流通率為91%，將該工裝點(diǎn)焊固定到慢波系統(tǒng)上之后，流通率達(dá)到了 95.6%。經(jīng)過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，未加屏蔽筒前，磁場(chǎng)的峰值在(2160±145)Gs范圍內(nèi)波動(dòng)，加了磁屏蔽工裝后，磁場(chǎng)的波動(dòng)范圍縮小為(2160±60)Gs。在某X波段多注行波管中未應(yīng)用該工裝之前，流通率為83%，將該工裝點(diǎn)焊固定到慢波系統(tǒng)上之后，流通率達(dá)到了 91%。經(jīng)過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，未加屏蔽筒前，磁場(chǎng)的峰值在(1540±80)Gs范圍內(nèi)波動(dòng)，加了磁屏蔽工裝后，磁場(chǎng)的波動(dòng)范圍縮小為(1540±25)Gs?？梢?，該磁屏蔽工裝有著明顯改善磁場(chǎng)峰值不均勻性的效果。
權(quán)利要求1.行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)，包括極靴(3)和磁環(huán)(4)，其特征在于位于所述的極靴(3)和磁環(huán)(4)的外圍設(shè)有一圈圓柱型的屏蔽筒，且屏蔽筒的軸線與極靴(3)和磁環(huán)(4)的軸線重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的屏蔽筒包括由兩個(gè)半圓形的圓柱筒(5)組成，兩個(gè)半圓形圓柱筒(5)的開口相對(duì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的圓柱筒(5)上設(shè)有便于工具進(jìn)入的孔(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的圓柱筒(5)的材料為鐵，且圓柱筒(5)點(diǎn)焊固定在慢波系統(tǒng)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)，包括極靴和磁環(huán)，位于極靴和磁環(huán)的外圍設(shè)有一圈圓柱型的屏蔽筒，且屏蔽筒的軸線與極靴和磁環(huán)的軸線重合，屏蔽筒包括由兩個(gè)半圓形的圓柱筒組成，兩個(gè)半圓形圓柱筒的開口相對(duì)，圓柱筒上設(shè)有便于工具進(jìn)入的孔。具有上述特殊結(jié)構(gòu)的該種行波管周期永磁聚焦結(jié)構(gòu)通過在周期永磁聚焦系統(tǒng)的外圍增加一個(gè)鐵制的磁屏蔽筒，因?yàn)殍F的導(dǎo)磁系數(shù)為空氣的40000倍，所以可以認(rèn)為鐵是“等磁勢(shì)力”的一個(gè)磁場(chǎng)“整流器”，在這個(gè)整流器里磁場(chǎng)分布是完全均勻的，這樣就會(huì)影響到周期磁場(chǎng)的峰值分布也趨于均勻，有了這個(gè)磁屏蔽筒以后，還可以隔離外部磁場(chǎng)與內(nèi)部磁場(chǎng)之間的相互影響，改善了周期永磁聚焦系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)H01J23/087GK202549776SQ20112031318
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者吳華夏, 張麗, 李康偉, 李銳, 江祝苗 申請(qǐng)人:安徽華東光電技術(shù)研究所