高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，該高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)包括：第一方波導(dǎo)(1)、圓波導(dǎo)(2)、陶瓷片(3)和第二方波導(dǎo)(4)，第一方波導(dǎo)(1)和第二方波導(dǎo)(4)分別連通于圓波導(dǎo)(2)的兩端，陶瓷片(3)設(shè)置于圓波導(dǎo)(2)的內(nèi)部，且隔離出連通于第一方波導(dǎo)(1)的真空端和連通于第二方波導(dǎo)(4)的大氣端，陶瓷片(3)的外表面上設(shè)置有凸起。該高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)克服了現(xiàn)有技術(shù)中的高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)陶瓷表面二次電子倍增效應(yīng)擊穿的問題，解決了上述的問題。
【專利說明】
高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及微波真空器件領(lǐng)域，具體地，涉及高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在微波真空器件領(lǐng)域中，微波輸出窗一方面是微波真空器件微波輸出的窗口，另一方面起到隔離真空-大氣的作用。微波輸出窗通常有很多種形式，大功率微波輸出窗最常見的是盒形輸出窗。隨著微波器件輸出功率越來越大，對盒形輸出窗的要求越來越高。
[0003]盒形輸出窗在傳輸大功率有兩個基本問題:一個問題是在陶瓷和金屬內(nèi)壁上有微波損耗，致使陶瓷窗溫度升高而損壞，另一個問題是在陶瓷表面上有高頻電場，高頻電場激起二次電子產(chǎn)生倍增效應(yīng)，導(dǎo)致陶瓷表面被電子擊穿損壞。微波損耗問題通常采用低損耗高導(dǎo)熱的材料解決，陶瓷表面二次電子倍增效應(yīng)擊穿問題有多種解決辦法，但解決的效果都不是很理想。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，該高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)克服了現(xiàn)有技術(shù)中的高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)陶瓷表面二次電子倍增效應(yīng)擊穿的問題，解決了上述的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，該高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)包括:第一方波導(dǎo)、圓波導(dǎo)、陶瓷片和第二方波導(dǎo)，所述第一方波導(dǎo)和所述第二方波導(dǎo)分別連通于所述圓波導(dǎo)的兩端，所述陶瓷片設(shè)置于所述圓波導(dǎo)的內(nèi)部，且隔離出連通于所述第一方波導(dǎo)的真空端和連通于所述第二方波導(dǎo)的大氣端，所述陶瓷片的外表面上設(shè)置有凸起。
[0006]優(yōu)選地，所述第一方波導(dǎo)、圓波導(dǎo)和第二方波導(dǎo)的外側(cè)設(shè)置有冷卻通道。
[0007]優(yōu)選地，所述凸起為長條形，且多個所述凸起等間隔設(shè)置于所述陶瓷片的外表面上。
[0008]優(yōu)選地，所述凸起為環(huán)形，且多個所述凸起以所述陶瓷片的中心為圓心，均勻分布于所述陶瓷片的外表面。
[0009]優(yōu)選地，所述凸起包括:設(shè)置于所述陶瓷片上靠真空端一側(cè)的多個第一凸起條和設(shè)置于所述陶瓷片上靠大氣端一側(cè)的多個第二凸起條。
[0010]優(yōu)選地，所述多個所述第一凸起條等間隔設(shè)置，多個所述第二凸起條等間隔設(shè)置，所述第一凸起條間隔距離等于所述第二凸起條的間隔距離，所述第一凸起條在所述陶瓷片上的起始位置為所述第二凸起條位于所述陶瓷片上的起始位置相對應(yīng)的反面。
[0011]優(yōu)選地，所述多個所述第一凸起條等間隔設(shè)置，多個所述第二凸起條等間隔設(shè)置，所述第一凸起條間隔距離等于所述第二凸起條的間隔距離，所述第一凸起條在所述陶瓷片上的起始位置為兩個所述第二凸起條之間的位于所述陶瓷片上的位置相對應(yīng)的反面。
[0012]優(yōu)選地，所述陶瓷片的材料為氧化鋁陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化鈹陶瓷、氧化鋁晶體或金剛石。
[0013]通過上述的實施方式，針對陶瓷表面高頻場產(chǎn)生二次電子倍增效應(yīng)擊穿問題，提出通過改進(jìn)陶瓷表面的形狀，改變和增加電子路徑，減小二次電子發(fā)射，從而提高微波輸出窗的功率。將陶瓷片設(shè)計成不同的形狀，增加表面長度，改變電子傳輸路徑，可以起到降低表面高頻場，減小二次電子作用。
[0014]本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0015]附圖是用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0016]圖1是說明本實用新型的一種微波窗結(jié)構(gòu)的側(cè)面截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是說明本實用新型的一種微波窗結(jié)構(gòu)的正面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是說明本實用新型的一種微波窗結(jié)構(gòu)的陶瓷片優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是說明本實用新型的一種微波窗結(jié)構(gòu)的陶瓷片優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是說明本實用新型的一種微波窗結(jié)構(gòu)的陶瓷片優(yōu)選實施方式的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6是說明本實用新型的一種微波窗結(jié)構(gòu)的陶瓷片優(yōu)選實施方式的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明
[0023]I 第一方波導(dǎo)2 圓波導(dǎo)
[0024]3 陶瓷片4 第二方波導(dǎo)
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0026]在本實用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指如圖1所示的上下左右；“內(nèi)、外”是指具體輪廓的內(nèi)與外?！斑h(yuǎn)、近”是指相對于某個部件的遠(yuǎn)與近。
[0027]本實用新型提供一種高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示，該高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)包括:第一方波導(dǎo)1、圓波導(dǎo)2、陶瓷片3和第二方波導(dǎo)4，所述第一方波導(dǎo)I和所述第二方波導(dǎo)4分別連通于所述圓波導(dǎo)2的兩端，所述陶瓷片3設(shè)置于所述圓波導(dǎo)2的內(nèi)部，且隔離出連通于所述第一方波導(dǎo)I的真空端和連通于所述第二方波導(dǎo)4的大氣端，所述陶瓷片3的外表面上設(shè)置有凸起。
[0028]微波輸出窗為盒形輸出窗，兩端分別為第一方波導(dǎo)I和第二方波導(dǎo)4，中間為圓波導(dǎo)2和一個陶瓷片3，陶瓷片3位于圓波導(dǎo)2中間部位，起到隔離真空-大氣的作用。
[0029]通過上述的實施方式，針對陶瓷表面高頻場產(chǎn)生二次電子倍增效應(yīng)擊穿問題，提出通過改進(jìn)陶瓷表面的形狀，改變和增加電子路徑，減小二次電子發(fā)射，從而提高微波輸出窗的功率。將陶瓷片3設(shè)計成不同的形狀，增加表面長度，改變電子傳輸路徑，可以起到降低表面高頻場，減小二次電子作用。
[0030]以下結(jié)合附圖1-附圖6對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明，在本實用新型中，為了提高本實用新型的適用范圍，特別使用下述的【具體實施方式】來實現(xiàn)。
[0031]在本實用新型的一種【具體實施方式】中，所述第一方波導(dǎo)1、圓波導(dǎo)2和第二方波導(dǎo)4的外側(cè)設(shè)置有冷卻通道。本實用新型可以與其他提高功率的措施同時實施，如采用高導(dǎo)熱系數(shù)的陶瓷材料，窗外設(shè)計液體冷卻通道，增大窗口尺寸、陶瓷表面覆膜等技術(shù)方法提高微波輸出窗輸出功率。
[0032]在本實用新型的一種【具體實施方式】中，如圖4所示，所述凸起為長條形，且多個所述凸起等間隔設(shè)置于所述陶瓷片3的外表面上。長條形與波導(dǎo)口寬邊平行，通過計算保證窗口駐波比符合要求，陶瓷邊緣進(jìn)行金屬化與圓波導(dǎo)2焊接，保證真空密封性能。
[0033]在本實用新型的另一種【具體實施方式】中，如圖3所示，所述凸起為環(huán)形，且多個所述凸起以所述陶瓷片3的中心為圓心，均勻分布于所述陶瓷片3的外表面。本實用新型將微波輸出窗中的陶瓷表面(雙面)增加環(huán)形凸起(或凹進(jìn))，凸起可以有多道，以增加路徑，凸起要有一定的高度。
[0034]在該種【具體實施方式】中，所述凸起包括:設(shè)置于所述陶瓷片3上靠真空端一側(cè)的多個第一凸起條和設(shè)置于所述陶瓷片3上靠大氣端一側(cè)的多個第二凸起條。
[0035]在另一種【具體實施方式】中，如圖5所示，所述多個所述第一凸起條等間隔設(shè)置，多個所述第二凸起條等間隔設(shè)置，所述第一凸起條間隔距離等于所述第二凸起條的間隔距離，所述第一凸起條在所述陶瓷片3上的起始位置為所述第二凸起條位于所述陶瓷片3上的起始位置相對應(yīng)的反面。
[0036]在另一種【具體實施方式】中，如圖6所示，所述多個所述第一凸起條等間隔設(shè)置，多個所述第二凸起條等間隔設(shè)置，所述第一凸起條間隔距離等于所述第二凸起條的間隔距離，所述第一凸起條在所述陶瓷片3上的起始位置為兩個所述第二凸起條之間的位于所述陶瓷片3上的位置相對應(yīng)的反面。
[0037]通過上述方式，計算保證窗口駐波比符合要求。陶瓷邊緣進(jìn)行金屬化與圓波導(dǎo)2焊接，保證真空密封性能。
[0038]在該種實施方式中，可以根據(jù)傳輸功率的要求選擇不同的陶瓷介質(zhì)材料，所述陶瓷片3的材料可以為氧化鋁陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化鈹陶瓷、氧化鋁晶體或金剛石。
[0039]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0040]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0041]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，其特征在于，該高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)包括:第一方波導(dǎo)(I)、圓波導(dǎo)(2)、陶瓷片(3)和第二方波導(dǎo)(4)，所述第一方波導(dǎo)(I)和所述第二方波導(dǎo)(4)分別連通于所述圓波導(dǎo)(2)的兩端，所述陶瓷片(3)設(shè)置于所述圓波導(dǎo)(2)的內(nèi)部，且隔離出連通于所述第一方波導(dǎo)(I)的真空端和連通于所述第二方波導(dǎo)(4)的大氣端，所述陶瓷片(3)的外表面上設(shè)置有凸起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一方波導(dǎo)(I)、圓波導(dǎo)(2)和第二方波導(dǎo)(4)的外側(cè)設(shè)置有冷卻通道。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸起為長條形，且多個所述凸起等間隔設(shè)置于所述陶瓷片(3)的外表面上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸起為環(huán)形，且多個所述凸起以所述陶瓷片(3)的中心為圓心，均勻分布于所述陶瓷片(3)的外表面。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸起包括:設(shè)置于所述陶瓷片(3)上靠真空端一側(cè)的多個第一凸起條和設(shè)置于所述陶瓷片(3)上靠大氣端一側(cè)的多個第二凸起條。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個所述第一凸起條等間隔設(shè)置，多個所述第二凸起條等間隔設(shè)置，所述第一凸起條間隔距離等于所述第二凸起條的間隔距離，所述第一凸起條在所述陶瓷片(3)上的起始位置為所述第二凸起條位于所述陶瓷片(3)上的起始位置相對應(yīng)的反面。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個所述第一凸起條等間隔設(shè)置，多個所述第二凸起條等間隔設(shè)置，所述第一凸起條間隔距離等于所述第二凸起條的間隔距離，所述第一凸起條在所述陶瓷片(3)上的起始位置為兩個所述第二凸起條之間的位于所述陶瓷片(3)上的位置相對應(yīng)的反面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高功率微波輸出窗結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述陶瓷片(3)的材料為氧化鋁陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化鈹陶瓷、氧化鋁晶體或金剛石。
【文檔編號】H01J23/36GK205452228SQ201521141841
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】沈旭東, 李銳, 張麗
【申請人】安徽華東光電技術(shù)研究所