CN101859674B - 测试多注行波管周期磁聚焦系统电子注通过率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于真空电子器件领域，特别涉及到一种测试多注行波管周期磁聚焦系统电子注通过率的方法，通过将多注行波管中的栅极分成几个区域，将这些切割开的栅极彼此绝缘焊接在陶瓷支架上，并通过引线引出到行波管真空室外。当需要测试某一个区域栅极电子注通过率时，可以将其他区域栅极的电压接到负偏压上，使得其他区域的电子注处于截止状态不发射电子，此时测得的通过率就是所测试区域的电子注通过率。利用本测试方法，可以准确详细的测试多注行波管各区域电子注通过率，通过分析数据，改进周期磁聚焦的设计，提高电子注通过率，从而满足广大设计人员提高多注行波管电子通过率的迫切需求。

Description

测试多注行波管周期磁聚焦系统电子注通过率的方法

【技术领域】

本发明属于真空电子器件领域，特别涉及到一种测试多注行波管周期磁聚焦系统电子注通过率的方法。

【背景技术】

行波管作为真空微波功率放大器件，具有频带宽、增益大、效率高、输出功率大等优点，在各类军用微波发射机中有着广泛的应用，被誉为武器装备的“心脏”。

多注行波管相对于同波段的单注行波管而言，由于在管内只采用一套磁系统来聚焦多个独立的电子注，所以可以较大的减小整管的体积和重量，同时也可以利用较小的工作电压来取得较高的输出功率。因此多注行波管的综合性能高于相应的单注行波管。

正是由于多注行波管需要用一套磁聚焦系统来聚焦多个独立的电子注，所以磁系统中磁场的横向分量对电子注的影响比单注行波管大：多注行波管周期磁聚焦系统在电子枪区域有较大的横向磁场，这里的横向磁场是沿R方向的非轴对称场，在此横向磁场作用下，外层电子注会发生偏转，因此多注行波管电子注通过率要低于相应的单注行波管的通过率。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种测试多注行波管周期磁聚焦系统电子注通过率的方法，应用本方法可以测试到多注行波管中各个不同区域的电子注的通过率，可以研究磁位形的变化对电子轨迹的影响，为磁聚焦系统的优化设计与调整提供数据和参考。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

测试多注行波管周期磁聚焦系统电子注通过率的方法，其步骤如下：

a.初步估计并分析多注行波管周期磁聚焦系统中横向磁场的分布情况，根据磁场强弱程度的不同将所述横向磁场大致分成几个区域；

b.制作完整的多注电子枪控制栅极；按照步骤a中划分好的区域，将所述栅极切割成数块，再将切割过的栅极进行绝缘处理，然后复原成原样焊在陶瓷支架上；

c.将步骤b得到的栅极安装到多注行波管中，并将所述栅极上所有电子枪的引线全部引出到多注行波管真空室外；

d.分别测试所述多注行波管各个区域的电子注通过率：在测试其中一块区域时，给该区域栅极接通电压，使该区域内电子枪处于发射状态；同时把其余区域的栅极电压接到负偏压上，使所述其余区域内电子注处于截止状态，此时测得的通过率就是所测试区域的电子注通过率。

本发明的原理是：针对栅控多注行波管中周期磁聚焦系统存在的横向磁场导致电子注通过率变差的问题，通过将多注行波管中的栅极分成几个区域，将这些切割开的栅极彼此绝缘焊接在陶瓷支架上，并通过引线引出到行波管真空室外。当需要测试某一个区域栅极电子注通过率时，可以将其他区域栅极的电压接到负偏压上，使得其他区域的电子注处于截止状态，不发射电子，此时测得的通过率就是所测试区域的电子注通过率。

本发明的优点在于：利用本测试方法，可以准确详细的测试多注行波管各区域电子注通过率，通过分析数据，改进周期磁聚焦的设计，提高电子注通过率，从而满足广大设计人员提高多注行波管电子注通过率的迫切需求。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1为九注行波管耦合腔膜片上横向磁场的分布示意图，

图2为上述膜片上电子注划分区域示意图，

图3为不分区域的栅极，

图4为切割后的栅极。

【具体实施方式】

以九注多注栅控耦合腔行波管周期磁聚焦系统为例，该九注行波管总电流为1.53，共分为9个电子枪，每个电子枪的电流为1.53A/9＝0.17A＝170mA。

图1为九注行波管耦合腔膜片上横向磁场的分布示意图，通过初步分析，由于耦合槽A的存在，在电子注区域相对于单注行波管来说，有着较大的横向磁场，图中所示磁力线沿圆周方向的疏密不均即表示横向磁场的大小。

参照图2、3、4，根据图1的初步分析，将九个电子枪分成如图2所示的四个区域，其中区域1中包含离耦合槽A最近的一个电子枪，区域2和区域3分别包含两个电子枪，区域4包含其余的四个电子枪。

本发明具体实施过程如下：

a.分析磁系统中磁场横向分量的分布情况，得到图1；

b.根据a的分析，按照图2将九注行波管栅极划分成四个区域；

c.制作如图3所示的栅极，图中省略了定位孔；

d.将c中的不分区域的栅极在电火花线切割机床上按切割成如图4所示的四个部分；

e.将四个切割开的栅极彼此绝缘，焊接在陶瓷支架上；

f.制作带有四个切割开的栅极的九注行波管。

g.测试行波管的栅极1对应的区域1中的电子注通过率，此时栅极2、3、4电压接到调制器负偏压上。

h.测试行波管的栅极2对应的区域2中的电子注通过率，此时栅极1、3、4电压接到调制器负偏压上。。

i.测试行波管的栅极3对应的区域3中的电子注通过率，此时栅极1、2、4电压接到调制器负偏压上。

j.测试行波管的栅极4对应的区域4中的电子注通过率，此时栅极1、2、3电压接到调制器负偏压上。

k.分析测试数据，测试数据如下：

耦合槽角度	区域1通过率	区域2通过率	区域3通过率	区域4通过率
					55°	92.7％	93.2％	93.2％	94.1％
60°	91.3％	92.9％	92.9％	94.1％
					65°	90.1％	92.5％	92.5％	93.9％
70°	87.2％	90.2％	90.2％	93.7％
					75°	81.1％	89.1％	89.1％	93.2％
58°	91.9％	93.1％	93.1％	94.1％

由以上数据可以看出，横向磁场对区域1的通过率影响很大，其次是区域2和区域3，对区域4的影响不明显。当耦合槽A角度超过65°时，区域1的通过率快速变差，因此，将耦合槽A角度设计为65°及以上的角度是不合适的。经过分析所得测试数据，该九注行波管最后将耦合槽A角度设计为58°，最后获得了总通过率93.4％的较好的结果。

Claims (1)

1.测试多注行波管周期磁聚焦系统电子注通过率的方法，其特征包括以下步骤：

a.初步估计并分析多注行波管周期磁聚焦系统中横向磁场的分布情况，根据磁场强弱程度的不同将所述横向磁场大致分成几个区域；

b.制作完整的多注电子枪控制栅极；按照步骤a中划分好的区域，将所述栅极切割成数块，再将切割过的栅极进行绝缘处理，然后复原成原样焊在陶瓷支架上；

c.将步骤b得到的栅极安装到多注行波管中，并将所述栅极上所有电子枪的引线全部引出到多注行波管真空室外；

d.分别测试所述多注行波管各个区域的电子注通过率：在测试其中一块区域时，给该区域栅极接通电压，使该区域内电子枪处于发射状态；同时把其余区域的栅极电压接到负偏压上，使所述其余区域内电子注处于截止状态，此时测得的通过率就是所测试区域的电子注通过率。

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