[实用新型]悬浮式栅控多注速调管电子枪结构

说明书

技术领域

本实用新型属于微波真空电子器件领域，特别涉及一种悬浮式栅控多注速调管的电子枪结构。

背景技术

应用于国防装备中的大功率栅控多注速调管，是现代高性能雷达的核心器件，它是一种微波功率放大器件，该器件性能的好坏，对雷达的性能起决定性的作用。栅控多注电子枪是这种器件的重要组成部件，电子枪工作稳定性直接决定器件总体工作的稳定性和可靠性。传统的栅控多注电子枪采用交叉式栅控多注结构，结构牢固，但是在测试、老练或工作过程中，这种结构的电子枪非常容易出现阴栅绝缘下降，频繁打火，使整个器件无法正常使用。

这种传统结构，是交叉式栅控电子枪的栅极部分插入阴极中，结构的优点是栅极比较厚、阴极边缘的电场比较理想、阴极边缘的尖角不会和栅极边缘的尖角相对。在器件实际制造过程中，发现在单注情况下，这种结构由于栅极较厚，一般大于1mm，使阴极和栅极之间最小距离为0.5mm，但是对于多注速调管，这个最小距离将会发生变化，因为栅极上存在很多个孔(典型为19个孔)，在机械加工时，不可避免会存在尺寸公差和形位公差；阴极组件采用焊接结构，在零件加工时存在尺寸公差和形位公差，在焊接时同样存在定位误差和焊接变形等。将阴极组件和栅极组装到一起后，各种误差相累积，阴极和栅极之间的实际最小距离要小于0.5mm。如果最小距离只有0.45mm，则耐压需要提高10％；如果最小距离只有0.4mm，则耐压需要提高20％。由此看来，对于多注速调管而言，传统的电子枪结构将会对机械加工和装配、焊接工艺要求得更加苛刻。

传统的交叉式栅控电子枪更为致命的问题是在管子测试、老练或工作过程中，如果电子枪因为非常偶然的因素发生打火，在某个阴极外圆或栅孔内圆产生毛刺，就会使两者之间的距离迅速缩小，所要求的耐压急剧升高，打火频繁发生，很难恢复稳定工作状态。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是，针对传统的交叉式栅控多注电子枪结构，加工误差导致阴极、栅极距离缩小，而且毛刺也易引起打火，耐压急剧升高。为了克服这些不足之处，就需要重新设计一种电子枪结构。本实用新型的目的，是提供一种悬浮式栅控多注速调管电子枪结构，在满足栅控多注速调管工作电压、阴极发射电流、栅极负偏压、栅极脉冲电压、热丝电流、热丝电压等参数要求的同时，使电子枪打火概率大大降低，能够保证器件长时间稳定可靠工作。

本实用新型的目的，是依靠以下技术方案来实现的，一种悬浮式栅控多注速调管电子枪结构，由多个平行竖直放置的单个阴极并列地装配在阴极筒中构成阴极组件，其特征在于，在所述阴极组件上方，平行于组件表面悬浮的设置着减薄的开孔控制栅极，栅极的上方为具有与栅极相对应孔的阳极。所述多个平行竖直放置的阴极，该“多个”即为多注的注数，是由所装备的雷达按任务需要对器件提出的参数要求，一般可由几到二十几个。这种栅控电子枪的栅极完全悬浮在阴极上方，不再插入各阴极之间。通过计算机模拟发现，此时阴极边缘的电场虽然不是最理想，但是对电子轨迹的影响不大，在工程上能够接受。

本实用新型的有益效果为，这种栅控多注电子枪结构可保证器件长时间工作稳定可靠。

附图说明

图1为传统的交叉式栅控多注电子枪结构示意图(以19注为例)；

图2为上图1的局部俯向视图；

图3为本实用新型悬浮式栅控多注电子枪结构示意图。

具体实施方式

参照图1、图2，表示传统的交叉式栅控多注电子枪结构示意图(以19注为例)，图中阴极筒1和19个单个阴极2通过焊接组成阴极筒组件，栅极3和阳极4上都加工有19个孔。栅极3和阳极4的19个孔要求同阴极对正。由图中可以看出，单个阴极2是交叉插入栅极上平面所开的孔中。

参照图3，表示本实用新型提出的悬浮式栅控多注电子枪结构示意图，这种结构的电子枪虽然存在阴极边缘尖角与栅极孔底部内圆尖角相对的问题，所述减薄的控制栅极，其上表面层的厚度为0.3-0.8mm范围，阴、栅极间两相对尖角之间的距离加大至1mm左右，所要求的耐压强度下降至8kV/mm左右。另外由于极间距离达到1mm左右，因加工尺寸公差、形位公差、装配误差、焊接变形等造成的电极间距离缩小引起的耐压紧张程度可以控制在5％～10％以内。打火引起的毛刺对极间距离的缩小问题也大大缓解。

图中，栅极3减薄，阴极筒1、单个阴极2和阳极4都不变，按照与传统结构相同的加工、焊接和装配方法就可以得到图3中所示悬浮式栅控多注电子枪结构。两种电子枪装配、焊接的模具也相同，装配焊接过程也相同。