[发明专利]空间行波管用圆形法兰盒型窗及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空电子器件技术领域，特别是涉及一种空间行波管用圆形法兰盒型窗及其制造方法。

背景技术

空间行波管是空间星际通讯的核心器件，由于空间应用的特殊要求使得空间行波管不得不提高整管效率，以节省在空间的电源功耗。据报道，空间行波管整管效率提高一个百分点，整个空间载荷系统能耗将明显下降，可以降低成本，经济效益高达几千万美元。因此提高空间行波管的效率就成为十分重要的问题。

保证空间行波管高效率的重要指标是要求具有足够的饱和输出功率，在行波管中电子注与电磁波互作用后使得电磁波信号得到放大，放大信号的一部分功率因为反射而消耗掉，另一部分功率通过盒性窗输出，盒性窗的反射电压驻波比直接关系到放大信号输出程度，反射电压驻波比越高反射的信号功率越大，那么从盒性窗输出的功率就小，因此必须要合理设置盒性窗的各项参数，降低其反射电压驻波比，保证行波管有足够的功率输出。

由于圆形法兰盒型波导口尺寸小，长边长3.76mm，宽边1.88mm，窗上、窗下法兰配合焊接时需要保证上下波导口精确对中，否则将提高盒型窗反射电压驻波比，从而不利于行波管电子效率的提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种空间行波管用圆形法兰盒型窗及其制造方法，用以解决现有技术盒型窗性能不高的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种空间行波管用圆形法兰盒型窗，包括：

窗上法兰、窗下法兰和蓝宝石窗片；其中，蓝宝石窗片设置在窗上法兰和窗下法兰之间，窗上法兰和窗下法兰的中心均开有直径相同的中心孔，且两个中心孔同轴。

进一步，所述窗上法兰和窗下法兰在上下对应的位置分别设置有定位孔，且上下对应的定位孔同轴。

进一步，所述空间行波管用圆形法兰盒型窗的反射电压驻波比ρ≤1.1。

进一步，所述空间行波管用圆形法兰盒型窗的真空度大于1×10^-9Pa。

另一方面，本发明还提供一种空间行波管用圆形法兰盒型窗的制造方法，包括：

根据设计的窗上法兰、窗下法兰的尺寸，确定盒型窗装配模具、测试模具以及定位销钉的具体尺寸；

加工制造窗上法兰、窗下法兰；以及装配模具，测试模具和定位销；

将窗上法兰、窗下法兰、蓝宝石窗片分别装入上装配模具和下装配模具之间，通过定位销钉进行定位，并对上、下装配模具进行固定；安装测试模具，通过检测设备，测量盒型窗的反射电压驻波比ρ,要求ρ≤1.07；

装配完成的盒型窗，在窗上法兰和窗下法兰之间的配合处放置银铜焊料丝，然后放入氢炉，充入氮气进行焊接，温度780℃升至890℃，保温15秒；

对焊接完成的盒型窗进行真空度检测，要求真空度大于1×10^-9Pa；

将定位销钉去掉后，安装测试模具、匹配负载，对通过氢炉焊接完成后的盒型窗再次进行测量，剔除反射电压驻波比ρ>1.1的盒型窗。

进一步，在安装蓝宝石窗片之前，还包括：

将蓝宝石窗片3采用掩膜方式进行金属化处理，金属化厚度5um。

进一步，在将窗上法兰、窗下法兰分别装入、下装配模具之前，还包括：

用盐酸对窗上法兰、窗下法兰酸洗2-3分钟后烘干，850℃高温除气后镀镍10um。

进一步，在将窗上法兰、窗下法兰、蓝宝石窗片分别装入上、下装配模具之前，还包括：

利用超声波对加工完成的盒型窗装配模具、测试模具超声10-15分钟，然后烘干，放置氢炉中950℃烧氢去氧化层。

本发明有益效果如下：

本发明的盒型窗选用蓝宝石窗片，性能良好，实现了优良的传输性能，在整个带宽内反射电压驻波比小于1.1，使得空间行波管输出端反射功率降低，输出功率得到提高，保证了行波管效率的实现，具有很强的实际应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例中一种空间行波管用圆形法兰盒型窗的结构示意图；

图2是本发明实施例中一种空间行波管用圆形法兰盒型窗装配示意图；

图3是本发明实施例中一种空间行波管用圆形法兰盒型窗测试示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图1所示，本发明实施例涉及的空间行波管用圆形法兰盒型窗，包括：