CN106449335A - 一种行波管电子枪及行波管电子枪的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种行波管电子枪及行波管电子枪的制作方法，行波管电子枪包括阴极、阳极和枪壳，还包括：用于固定阳极的阳极保持件；焊接在枪壳与阳极保持件之间的可调整阴极与阳极之间距离的金属弹性件和用于固定金属弹性件调整后的长度的固定件。本发明可实现在行波管电子枪装配焊接完成后，通过对金属弹性件长度的调整实现对阴极与阳极之间的距离的调整，从而使得行波管电子枪发射的总电流的大小可控。

Description

一种行波管电子枪及行波管电子枪的制作方法
技术领域
本发明涉及真空微波电子器件领域。更具体地，涉及一种行波管电子枪及行波管电子枪的制作方法。
背景技术
在现有技术中，用于行波管电子枪的阴极多数为热阴极。行波管电子枪工作时，受热达1000℃以上的阴极表面因电场作用发射电子，聚焦极使得阴极表面发射的电子注汇聚。而阴极与阳极之间的距离是决定行波管电子枪发射的总电流大小的关键因素。理论上在其他条件相同的情况下，阴极与阳极之间距离越近则发射电流越大，阴极与阳极之间距离越远则发射电流越小。
各行波管电子枪阴极发射电流的能力表征了整个行波管的性能，各行波管电子枪阴极发射的总电流均直接用于高频系统中与电磁波进行互作用，从而实现放大电磁波输出功率的功能，所以各行波管电子枪阴极发射的总电流大小的一致性直接决定了行波管性能的一致性，每一个行波管电子枪阴极发射的总电流需要很高的精确性。
如图1所示，现有的行波管电子枪包括电子枪的枪壳1、阴极2(阴极2包括阴极本体和阴极的外围热屏蔽筒组件)、聚焦极组件3、垫环4和阳极5。阳极5与枪壳1之间加入的垫环4用以固定阴极2与阳极5的之间的距离至所需要的长度，以获得行波管电子枪的设计参数，进而获得行波管电子枪阴极发射的总电流的理想值，阳极5与枪壳1焊接固定。装配焊接完成后，该行波管电子枪的阴极2与阳极5的距离无法改变。
如上所述，现有的行波管电子枪装配焊接工艺通过在阳极与枪壳之间加垫环来定位阴极与阳极之间的距离，阴极与阳极之间的距离参考值通过设计计算得出，通过显微镜测量距离决定在阳极与枪壳之间增加一定厚度的垫环，加上垫环后再由显微镜测量验证。这种工艺的问题在于：在整个装配焊接过程中，装配工艺复杂，多次测量容易引入误差，同时计算精确度也不能保证，使得行波管电子枪的阴极与阳极之间的距离很难精确控制，结合阴极性能的一致性不好控制和焊接工艺可能引入误差的问题，导致装配焊接完成后行波管电子枪实际发射总电流与预期或多或少会存在偏差。在焊接完成后，阴极与阳极之间的距离无法再改变，行波管电子枪阴极发射的总电流大小无法调整。
因此，需要提供一种提高行波管电子枪发射电流大小的一致性的行波管电子枪及行波管电子枪的制作方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种行波管电子枪及行波管电子枪的制作方法，解决现有的行波管电子枪在装配焊接过程中阴极与阳极距离无法准确定位的问题，进而解决由于阴极性能的一致性不好控制并且行波管电子枪在装配焊接过程中阴极与阳极之间的距离无法准确定位导致的每个行波管电子枪阴极发射的总电流大小一致性不好，对输出功率、功耗等指标造成影响，行波管性能的一致性变差。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种行波管电子枪，包括阴极、阳极和枪壳，该行波管电子枪还包括
用于固定所述阳极的阳极保持件；
焊接在所述枪壳与所述阳极保持件之间的可调整所述阴极与所述阳极之间距离的金属弹性件和用于固定所述金属弹性件调整后的长度的固定件。
优选地，所述金属弹性件为金属波纹管。
优选地，所述金属波纹管一端与枪壳钎焊焊接，另一端与阳极保持件钎焊焊接。
优选地，阳极与所述阳极保持件激光焊焊接。
优选地，固定件为封胶。
一种行波管电子枪的制作方法，包括如下步骤：
装配并焊接行波管电子枪的阴极、枪壳、阳极、用于固定所述阳极的阳极保持件和位于所述枪壳与所述阳极保持件之间的可调整所述阴极与所述阳极之间距离的金属弹性件；
根据行波管电子枪的设计参数，通过调整所述金属弹性件的长度调整所述阴极与所述阳极之间距离，并确定所述金属弹性件的长度；
通过利用固定件固定所述金属弹性件确定的长度，固定所述阴极与所述阳极之间距离。
优选地，在根据行波管电子枪的设计参数对所述行波管电子枪进行测试的同时，通过调整所述金属弹性件的长度调整所述阴极与所述阳极之间距离，并确定所述金属弹性件的长度。
优选地，所述金属弹性件为金属波纹管。
优选地，所述金属波纹管一端与枪壳采用钎焊，所述金属波纹管另一端与阳极保持件采用钎焊。
优选地，所述固定件为封胶，通过将所述封胶施加在所述金属弹性件的外表面以固定所述金属弹性件确定的长度，固定所述阴极与所述阳极之间距离。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案可实现在行波管电子枪装配焊接完成后，通过对金属弹性件长度的调整实现对阴极与阳极之间的距离的调整，从而使得行波管电子枪发射的总电流的大小可控，进而可精确控制参与行波管注波互作用的总电流，提高行波管的相位一致性。目前采用垫环控制阴极与阳极之间距离的行波管电子枪发射的总电流与理想值的偏差只能控制在5％左右，而本发明所述技术方案中的行波管电子枪发射的总电流与理想值的偏差可缩小到0.5％以内。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出现有技术中行波管电子枪的结构示意图。
图2示出本发明公开的行波管电子枪的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图2所示，本发明公开了一种行波管电子枪，包括：阴极2(阴极2包括阴极本体和阴极的外围热屏蔽筒组件)、阳极5、聚焦极组件3和枪壳1，其中聚焦极组件3的结构和其与枪壳1之间的连接关系与现有的行波管电子枪相同，在此不作赘述；该行波管电子枪还包括用于固定阳极5的阳极保持件6、焊接在枪壳1与阳极保持件6之间的可调整阴极2与阳极5之间距离的金属弹性件7和用于固定金属弹性件7调整后的长度的固定件(固定件在图2中未示出)。
本发明公开的行波管电子枪使用金属弹性件7来替代如图1所示的现有的行波管电子枪中的垫环4的作用，从而可以通过调整金属弹性件7的长度来调整阴极2与阳极5之间的距离。
本方案中，金属弹性件7为金属波纹管，该金属波纹管优选与枪壳采用相同的金属材料制成，例如采用无磁不锈钢制成。
本方案中，金属波纹管一端与枪壳1焊接、另一端与阳极保持件6焊接，阳极5与阳极保持件6焊接，优选地：金属波纹管一端与枪壳1钎焊焊接、另一端与阳极保持件6钎焊焊接，阳极5与阳极保持件6激光焊焊接。
本方案中，阳极保持件6可为枪壳连接环，如图2所示。例如，可将现有的行波管电子枪的枪壳在与阳极5接近处截开，将电子枪的枪壳分为与阴极2焊接的枪壳主体和与阳极5焊接的枪壳连接环。金属波纹管一端与枪壳主体焊接、另一端与枪壳连接环焊接。金属波纹管与枪壳主体和枪壳连接环套封连接，优选套封在枪壳主体和枪壳连接环外侧，这样做可保持本发明公开的行波管电子枪的外部形状与现有的行波管电子枪的外部形状一致。当然，阳极保持件6也可另外制作而成，其形状不限于保持现有的行波管电子枪的外部形状。
本方案中，用于固定弹性件7长度的固定件为封胶。在通过调整确定金属波纹管的长度后，可通过将封胶涂敷于金属波纹管的外表面以固定金属波纹管确定后的长度，封胶优选为导热绝缘胶。
本发明的优选实施例涉及一种行波管电子枪的制作方法，例如包括如下步骤：
装配行波管电子枪的阴极和枪壳、可调整长度的金属弹性件、阳极保持件，金属弹性件固定在枪壳与阳极保持件之间，将得到的装配件进行焊接，得到焊接件。阳极可通过钎焊或激光焊与阳极保持件焊接。
对于得到的焊接件，根据行波管电子枪的设计参数，通过调整金属弹性件的长度调整阴极与阳极之间距离，从而实现对行波管电子枪阴极发射的总电流的调整，以得到行波管电子枪的设计参数，即所需的阴极发射总电流。优选地，在根据行波管电子枪的设计参数对行波管电子枪进行测试的同时，通过调整金属弹性件的长度调整阴极与阳极之间距离，以得到理想的行波管电子枪性能。根据本发明的电子枪制作方法，使得得到高相位一致性的行波管成为可能。
在根据行波管电子枪的设计参数，通过调整金属弹性件的长度调整阴极与阳极之间距离，并确定金属弹性件的长度后，通过利用固定件固定金属弹性件的确定的长度以固定阴极与阳极之间距离，从而实现对调整后行波管电子枪阴极发射的总电流的值的固定。例如，将封胶施加(涂敷)于金属弹性件的外表面来固定上述确定的长度，封胶优选为导热绝缘胶。
本方案中，金属弹性件为金属波纹管，将得到的装配件进行焊接进一步包括：焊接阴极与枪壳，焊接金属波纹管一端与枪壳，焊接金属波纹管另一端与阳极保持件，焊接阳极与阳极保持件，优选地，阴极与枪壳采用激光焊，金属波纹管一端与枪壳采用钎焊，金属波纹管另一端与阳极保持件采用钎焊，阳极与阳极保持件采用激光焊。
本方案中，在根据行波管电子枪的设计参数，通过调整金属波纹管的长度调整阴极与阳极之间距离时，可使用夹具固定行波管电子枪的以金属波纹管为界的阴极侧或阳极侧，拉伸或推压行波管电子枪的另一侧，使得金属波纹管随之拉伸或压缩，从而调整阴极与阳极之间的距离，进而调整行波管电子枪阴极发射的总电流的大小。待金属波纹管调整至所需长度时，使用封胶固定，以达到稳定电流输出。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种行波管电子枪，包括阴极、阳极和枪壳，其特征在于，该行波管电子枪还包括
用于固定所述阳极的阳极保持件；
焊接在所述枪壳与所述阳极保持件之间的可调整所述阴极与所述阳极之间距离的金属弹性件和用于固定所述金属弹性件调整后的长度的固定件。
2.根据权利要求1所述的行波管电子枪，其特征在于，所述金属弹性件为金属波纹管。
3.根据权利要求2所述的行波管电子枪，其特征在于，所述金属波纹管一端与枪壳钎焊焊接，另一端与阳极保持件钎焊焊接。
4.根据权利要求3所述的行波管电子枪，其特征在于，阳极与所述阳极保持件激光焊焊接。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的行波管电子枪，其特征在于，固定件为封胶。
6.一种行波管电子枪的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
装配并焊接行波管电子枪的阴极、枪壳、阳极、用于固定所述阳极的阳极保持件和位于所述枪壳与所述阳极保持件之间的可调整所述阴极与所述阳极之间距离的金属弹性件；
根据行波管电子枪的设计参数，通过调整所述金属弹性件的长度调整所述阴极与所述阳极之间距离，并确定所述金属弹性件的长度；
通过利用固定件固定所述金属弹性件确定的长度，固定所述阴极与所述阳极之间距离。
7.根据权利要求6所述的行波管电子枪的制作方法，其特征在于，在根据行波管电子枪的设计参数对所述行波管电子枪进行测试的同时，通过调整所述金属弹性件的长度调整所述阴极与所述阳极之间距离，并确定所述金属弹性件的长度。
8.根据权利要求6所述的行波管电子枪的制作方法，其特征在于，所述金属弹性件为金属波纹管。
9.根据权利要求8所述的行波管电子枪的制作方法，其特征在于，所述金属波纹管一端与枪壳采用钎焊，所述金属波纹管另一端与阳极保持件采用钎焊。
10.根据权利要求6所述的行波管电子枪的制作方法，其特征在于，所述固定件为封胶，通过将所述封胶施加在所述金属弹性件的外表面以固定所述金属弹性件确定的长度，固定所述阴极与所述阳极之间距离。
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