[发明专利]高导热性螺旋线慢波结构的制造方法

说明书

本发明公开了一种高导热性螺旋线慢波结构的制造方法，其中，所述制造方法包括：1)制作环形管壳(1)；2)将螺旋线(2)套接设置于所述管壳(1)内部，且将所述管壳(1)与所述螺旋线(2)之间通过多根夹持杆(3)接触连接，形成装配后的螺旋线慢波结构；3)将上述装配后的螺旋线慢波结构置于热缩工装内，并于温度为750‑850℃的条件下进行热缩处理，得到高导热性螺旋线慢波结构；其中，所述管壳(1)的材质为弥散无氧铜材料。实现了制作工艺简单、精度高，能够有效提高其制作过程中的导热性能，有效解决管壳和夹持杆的面接触的问题的效果。

技术领域

本发明涉及行波管制造领域，具体地，涉及高导热性螺旋线慢波结构的制造方法。

背景技术

行波管是雷达、电子对抗和通讯领域中应用最广泛的一种功率放大器件，尤其是螺旋线行波管，可以提供高频、宽带的大功率输出，并具有较高的效率。近年来，随着行波管研制技术日益成熟，功率水平不断提高，频带逐渐加宽。但随之也带来了高的热负载。当温度过高时，不仅会导致平均输出功率的衰减，还可能造成整个行波管物理上的损坏。为了得到更高特性的螺旋线行波管，改善热特性的研究显得非常重要。

螺旋线慢波线路的制作方法主要有：弹压法、热缩法、热推法、焊接法等。其中弹压法工艺简单，装配精度高，但导热性差，适合功率量几十瓦的脉冲管；热缩法工艺简单，装配精度高，导热性好于弹压法，适合功率量级几十瓦的连续波行波管；热推法和焊接法工艺复杂，需设计专门的设备才可辅助完成，造价高昂，精度难控制，成品率低，但导热好，适合百瓦级以上的连续波行波管和千瓦级以上的脉冲行波管。

鉴于螺旋线慢波线路各种装配方法的优缺点，探寻既能保证螺旋线慢波线路装配精度和导热性能，又能降低其制作工艺难度的方法，成为各行波管研制单位不断尝试和改进螺旋线慢波线路制作方法的目标。

现有技术制作的螺旋线慢波线路的结构如图1和图2所示，其外壳一般为不锈钢等强度较高的材料，使其能够牢固束缚螺旋线和夹持杆，并经压缩成型。然而，上述螺旋线慢波线路在使用时，会在螺旋线上产生大量的热，需要通过夹持杆和管壳及时导出，否则会导致行波管平均输出功率衰减，甚至损坏。其导热差的原因主要是：夹持杆与管壳不能实现面接触，中间存在间隙(主要是零件的配合公差导致，无法避免)，增加了夹持杆与管壳间的热阻，具体如图4和图5所示。导致不能实现面接触的原因主要是不锈钢管壳硬度较高，在热压缩的压力下不能塑性变形实现面接触。这时如果强行增加热压缩的压力，增加管壳热缩变形量来实现较好的面接触，则此时的压力会导致螺旋线变形，使得螺旋线的高频参数改变而无法使用，基于此，不能强行压缩，因而，会导致其面接触不完全，从而造成螺旋线慢波线路的导热性能差。

目前可以用作管壳的电真空材料有：不锈钢、蒙乃尔(镍铜合金)、无氧铜等无导磁性的材料。其中蒙乃尔与不锈钢性质基本相同，无法满足要求；无氧铜塑性好、导热好，但是强度太低，容易变形，导致夹持不稳。然而，强度与塑性本身就是两个相对的物理量，强度好的材料塑性差，塑性好的材料强度差，难以实现统一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中热推法和焊接法有工艺复杂，精度难控制，成品率低，对于一般的企业而言使用成本过高，不适于普遍使用，而常规热压法无法达到强度和塑性的统一，使得制作的螺旋线慢波结构过程中导热性能，面接触不完全，造成产品的质量不佳的问题，从而提供一种制作工艺简单、精度高，能够有效提高其制作过程中的导热性能，有效解决管壳和夹持杆的面接触的问题的高导热性螺旋线慢波结构的制造方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高导热性螺旋线慢波结构的制造方法，其中，所述制造方法包括：

1)制作环形管壳；

2)将螺旋线套接设置于所述管壳内部，且将所述管壳与所述螺旋线之间通过多根夹持杆接触连接，形成装配后的螺旋线慢波结构；