[发明专利]K波段高效率连续波空间行波管

说明书

本发明公开了K波段高效率连续波空间行波管，它包括：双阳极电子枪(1)，与双阳极电子枪(1)相连的慢波电路(2)，安装在慢波电路(2)外周的周期永磁聚焦系统(6)，与慢波电路(2)相连的四级降压收集极(3)，所述的慢波电路(2)两端连接有输入波导(4)和输出波导(5)。本发明提供的K波段高效率连续波空间行波管，结构设计合理，电子效率高、收集极效率高和总效率高，性能稳定。

技术领域

本发明涉及一种行波管，具体涉及一种输出效率高、寿命长、可靠性好和非线性指标好的K波段高效率连续波空间行波管。

背景技术

行波管是一种靠调制电子注的速度来实现放大功能的微波电子管，行波管的特点是频带宽、增益高、动态范围大和噪声低，行波管频带宽度(频带高低两端频率之差/中心频率)可达100％以上，增益在25～70分贝范围内，低噪声行波管的噪声系数最低可达1～2分贝，因此现代行波管已成为军事雷达、军事电子对抗、中继通信、卫星通信、电视直播卫星、导航、遥感、遥控、遥测等电子设备的重要微波电子器件。

但是现有的K波段高效率连续波空间行波管结构设计不合理，输出高效低、寿命较短、可靠性差和散热性差等不足。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种输出效率高、寿命长、可靠性好和散热性好的K波段高效率连续波空间行波管。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所采取的技术方案为:

K波段高效率连续波空间行波管，它包括：双阳极电子枪，与双阳极电子枪相连的慢波电路，安装在慢波电路外周的周期永磁聚焦系统，与慢波电路相连的四级降压收集极，所述的慢波电路两端连接有输入波导和输出波导；

所述的双阳极电子枪为聚焦极控制双阳极电子枪，它包括：枪壳，安装在枪壳底端的后盖，安装在枪壳内部的阴极支撑筒，安装在阴极支撑筒上的阴极，安装在枪壳内部的聚焦极支撑筒，安装在聚焦极支撑筒上的聚焦极，安装在枪壳前端部的第一阳极和第二阳极；

所述的慢波电路包括钨带螺旋线，套在钨带螺旋线外周的复合管壳，夹持在钨带螺旋线和复合管壳之间的品字形夹持杆；

所述的四级降压收集极包括：收集极筒，分别安装在收集极筒上端和下端的上封接环和下封接环，安装在收集极筒内壁上的瓷板，分别安装在瓷板上的第一收集极，第二收集极，第三收集极和第四收集极，第一收集极，第二收集极，第三收集极和第四收集极彼此不接触；所述的瓷板上开设有通孔，第一收集极，第二收集极和第三收集极的引线穿过瓷板上的通孔，分别与各自引线座相连，第四收集极的引线与第四引线座相连；所述的下封接环内安装有收集极后盖；

所述的输入波导的输入输能窗瓷采用氧化铝瓷，输出波导的输出窗采用蓝宝石窗瓷片的盒型窗。

作为优选方案，以上所述的K波段高效率连续波空间行波管，复合管壳外部的极靴焊接有散热片，散热片与底板焊接。

慢波电路采用复合管壳，钨带螺旋线和BN夹持杆。由于夹持杆直接将钨带螺旋线上产生的热量传导给复合管壳，减小热阻和导热路径，因此慢波系统通过管壳的散热能力和强度较强。

另外本发明采用品字形BN瓷杆，采用品字形大大加强了夹持杆与管壳的接触面积，慢波电路的散热和结构可靠性得以保证，同时采用品字形夹持杆，可有效降低慢波线损耗，有利于电性能的提高。

本发明利用ANSYS对慢波结构进行热分析：结果表明慢波电路结构温度最高点在螺旋线的最后一小段，温度达到98度左右，其余螺旋线温度均低于85度，管壳与夹持杆接触面温度约为88度，螺旋线与管壳间的温度差只有10度，表明慢波线的高散热性能，慢波电路结构设计满足要求。