[发明专利]一种自冷式微波增强电推力器

权利要求书

1.一种自冷式微波增强电推力器，包括金属天线(1)、放电腔体(2)、进气接口(3)、SMA微波输入接口(4)、锥形出口(5)和永磁环组(6)；其特征在于，所述的放电腔体(2)为一端封闭的圆筒形结构，其封闭面外侧固定安装圆柱凸台(201)，圆柱凸台(201)与放电腔体(2)同轴，圆柱凸台(201)的圆周面开有螺纹，圆柱凸台(201)的端面中心处开有圆形通孔，通孔贯穿到放电腔体(2)内部；所述的放电腔体(2)内表面为变内径结构，包括小内径段、大内径段，靠前封闭面的内径小，远离封闭面的内径大；

所述金属天线(1)包括金属圆柱(101)和天线固定座(102)；所述的天线固定座(102)为一端封闭的圆筒形结构，天线固定座(102)的内表面开有螺纹；所述的天线固定座(102)的封闭面内侧安装有金属圆柱(101)，金属圆柱(101)与天线固定座(102)同轴；所述的金属天线(1)通过螺纹安装在圆柱凸台(201)上，金属圆柱(101)穿过圆柱凸台(201)和放电腔体(2)的通孔位于放电腔体(2)内部，通过旋转天线固定座(102)实现金属圆柱(101)的伸出长度连续可调；

所述放电腔体(2)的小内径段等间距的开有三个螺纹通孔，每个螺纹通孔的轴线与放电腔体(2)的轴线垂直；所述的三个螺纹通孔中，两个螺纹通孔连接进气接口(3)，另外一个螺纹通孔连接SMA微波输入接口(4)；SMA微波输入接口(4)用于将微波功率馈入到金属天线(1)，从而激发工质气体放电，在放电腔体(2)内产生等离子体；所述的微波功率为2.45GHz；

所述的进气接口(3)将工质气体导入放电腔体(2)内产生等离子体，并冷却金属天线(1)；

所述的锥形出口(5)为圆柱形，锥形出口(5)的两个端面之间开有锥形通孔；所述的锥形出口(5)安装在放电腔体(2)的大内径段，锥形出口(5)与放电腔体(2)同轴；所述的锥形出口(5)靠近放电腔体(2)的一侧内径大，远离放电腔体(2)的一侧内径小；所述的锥形出口(5)实现电磁场的局部增强，电离并加速等离子体，提高推力器性能；

所述的永磁环组(6)安装在放电腔体(2)和锥形出口(5)外侧。

2.根据权利要求1所述的一种自冷式微波增强电推力器，其特征在于，所述的SMA微波输入接口(4)为变直径圆柱体，包括大直径段和小直径段，SMA微波输入接口(4)的大直径段安装在放电腔体(2)的螺纹通孔上，SMA微波输入接口(4)的小直径段端部与金属天线(1)接触，SMA微波输入接口(4)的轴线与金属天线(1)的轴线垂直。

3.根据权利要求1或2所述的一种自冷式微波增强电推力器，其特征在于，所述永磁环组(6)包括永磁环a(601)、永磁环b(602)和永磁环c(603)；三个永磁环均为圆环形；所述的永磁环a(601)内圆周面为S级，外圆周面为N级；所述的永磁环b(602)内圆周面为N级，外圆周面为S级；所述的永磁环c(603)内圆周面为S级，外圆周面为N级；三个永磁环依次安装在放电腔体(2)和锥形出口(5)外侧：永磁环a(601)位于上游，永磁环c(603)位于下游，永磁环b(602)位于中间，同时三个永磁环的间距可调；所述的永磁环a(601)、永磁环b(602)、永磁环c(603)、放电腔体(2)和锥形出口(5)同轴。

4.根据权利要求1或2所述的一种自冷式微波增强电推力器，其特征在于，所述的永磁环组(6)为径向充磁的钐钴永磁体。

5.根据权利要求3所述的一种自冷式微波增强电推力器，其特征在于，所述的永磁环组(6)为径向充磁的钐钴永磁体。